JP2019086127A - Electromagnetic valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁弁に関する。 The present invention relates to a solenoid valve.
従来、自動車等の車両の自動変速機に繋がる油圧回路の油圧制御を電磁弁によって行うものが知られている。例えば、特許文献1には、コイルの励磁によりプランジャを軸方向に移動させるソレノイド部(リニアソレノイド部)と、ソレノイド部の軸方向一方側に位置し、プランジャの移動とともに軸方向に移動可能なスプール弁を有するバルブハウジング(弁ハウジング)と、を有した電磁弁(電磁弁装置)が開示される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known one in which hydraulic control of a hydraulic circuit connected to an automatic transmission of a vehicle such as a car is performed by a solenoid valve. For example, Patent Document 1 discloses a solenoid unit (linear solenoid unit) that moves a plunger in an axial direction by exciting a coil, and a spool that is positioned on one side in the axial direction of the solenoid unit and can move in the axial direction with movement of the plunger. A valve housing (valve housing) having a valve is disclosed.
特許文献1に記載のバルブハウジングは、軸方向に延びるスプール孔部を有する。スプール孔部内にスプール弁が軸方向の移動自在に収容される。スプール孔部の軸方向一方側端部には、スプール孔部を閉塞するプラグ(アジャストスクリュウ)が設けられる。プラグとスプール弁の軸方向一方側端部との間のスプール孔部内には、バネが設けられる。このバネによって、スプール弁はプランジャを軸方向他方側へ付勢する。 The valve housing described in Patent Document 1 has an axially extending spool hole. The spool valve is accommodated axially movably in the spool hole. A plug (adjustment screw) for closing the spool hole is provided at one axial end of the spool hole. A spring is provided in the spool bore between the plug and one axial end of the spool valve. The spring causes the spool valve to urge the plunger axially to the other side.
バルブハウジングには、スプール孔部に連通する複数のポートが設けられる。複数のポートは、入力ポートと、出力ポートと、排出ポート等を有する。入力ポートは、図示しない油圧タンクからポンプによって供給されるオイルが流入するポートである。出力ポートは図示しない自動変速機にオイルを供給するポートである。排出ポートは出力ポートのオイルをドレインに排出するポートである。 The valve housing is provided with a plurality of ports communicating with the spool hole. The plurality of ports have an input port, an output port, an exhaust port, and the like. The input port is a port into which oil supplied by a pump from a hydraulic tank (not shown) flows. The output port is a port for supplying oil to an automatic transmission (not shown). The discharge port is a port for discharging the oil of the output port to the drain.
スプール弁は、バネの付勢力と、コイルに供給される電流によりコイルが励磁されてプランジャがスプール弁を押す駆動力との力の差に応じて移動する。駆動力は電流の増大に伴って大きくなる。一方、バネは、撓みの増大に伴って付勢力は増大する。このため、スプール弁の軸方向一方側への移動量の増大にしたがってバネの付勢力は増大する一方、コイルに供給される電流は、所定時間内において時間の経過とともに増大するように供給される。このため、スプール弁の軸方向一方側への移動速度は一定となる。従って、出力ポート及び排出ポートの開閉速度が一定となる。このため、出力ポートを全閉状態から開く際の自動変速機に供給されるオイルの流量変化の割合と、排出ポートを全開状態から閉じる際の自動変速機に供給されるオイルの流量変化の割合は略同一となる。 The spool valve is moved according to the difference between the biasing force of the spring and the driving force by which the coil is excited by the current supplied to the coil and the plunger pushes the spool valve. The driving force increases as the current increases. On the other hand, the biasing force of the spring increases as the deflection increases. Therefore, the biasing force of the spring increases as the amount of movement of the spool valve to one side in the axial direction increases, while the current supplied to the coil is supplied so as to increase with the passage of time within a predetermined time. . For this reason, the moving speed to one side in the axial direction of the spool valve is constant. Therefore, the opening and closing speeds of the output port and the discharge port become constant. Therefore, the rate of change in flow rate of oil supplied to the automatic transmission when the output port is opened from the fully closed state, and the rate of change in flow rate of oil supplied to the automatic transmission when the exhaust port is closed from the fully open state Are nearly identical.
しかしながら、自動変速機の仕様によっては、出力ポートの開弁時におけるオイルの流量変化の割合、及び排出ポートの閉弁時におけるオイルの流量変化の割合を、変えたい場合がある。この場合、特許文献1に記載の電磁弁では、複雑な電流制御等を行わない限り、オイルの流量変化の割合を変えることができない。 However, depending on the specifications of the automatic transmission, it may be desired to change the rate of change in oil flow rate at the time of opening the output port and the rate of change in oil flow rate at the time of closing the discharge port. In this case, the solenoid valve described in Patent Document 1 can not change the rate of change of the flow rate of oil unless complicated current control or the like is performed.
本発明の目的は、オイルの流量変化の割合を変えることが可能な電磁弁を提供することである。 An object of the present invention is to provide a solenoid valve capable of changing the rate of change in oil flow rate.
本願の例示的な第1発明は、コイルの励磁により軸部を軸方向に移動させるソレノイド部と、前記ソレノイド部の軸方向一方側に位置し、前記軸部の移動とともに軸方向に移動可能なスプール弁を有するバルブハウジングと、を有し、前記バルブハウジングは、軸方向に延びるスプール孔部と、前記スプール孔部内に挿入される前記スプール弁と、前記スプール孔部の軸方向一方側の開口部に挿入されるプラグと、前記スプール孔部内に設けられ、前記スプール弁の軸方向一方側端部と前記プラグの軸方向他方側端部との間に配置されて前記スプール弁を軸方向他方側へ付勢するバネと、を有し、前記バネは、軸方向に同軸上に配置された第1バネ及び第2バネを有し、前記第1バネの軸方向長さは、前記第2バネの軸方向長さよりも長い電磁弁である。 In an exemplary first invention of the present application, a solenoid unit for moving a shaft in an axial direction by excitation of a coil, and one axial side of the solenoid unit are located, and can be moved in an axial direction along with the movement of the shaft. A valve housing having a spool valve, the valve housing including an axially extending spool hole, the spool valve inserted into the spool hole, and an opening on one axial side of the spool hole A plug inserted into the housing and the spool hole, the spool valve being disposed between one axial end of the spool valve and the other axial end of the plug, the spool valve being axially And a spring biased to the side, the spring having a first spring and a second spring coaxially arranged in the axial direction, and an axial length of the first spring is the second spring. Longer than the axial length of the spring It is a valve.
本願の例示的な第1発明によれば、オイルの流量変化の割合を変えることが可能な電磁弁を提供することができる。 According to the first exemplary invention of the present application, it is possible to provide a solenoid valve capable of changing the rate of change in oil flow rate.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電磁弁について説明する。本実施形態では、自動車等の車両に搭載される自動変速機の制御を行う電磁弁について説明する。また、以下の図面においては、各構成をわかり易くするために、実際の構造と各構造における縮尺及び数等を異ならせる場合がある。 Hereinafter, a solenoid valve according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a solenoid valve for controlling an automatic transmission mounted on a vehicle such as an automobile will be described. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure intelligible, the scale, the number, etc. in an actual structure and each structure may be made different.
また、図面においては、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Z軸方向は、図1に示す中心軸Jの軸方向と平行な方向とする。X軸方向は、図1に示す電磁弁の短手方向と平行な方向、すなわち、図1の上下方向とする。Y軸方向は、X軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向とする。 In the drawings, an XYZ coordinate system is shown as a three-dimensional orthogonal coordinate system as appropriate. In the XYZ coordinate system, the Z-axis direction is a direction parallel to the axial direction of the central axis J shown in FIG. The X-axis direction is a direction parallel to the short direction of the solenoid valve shown in FIG. 1, that is, the vertical direction in FIG. The Y-axis direction is orthogonal to both the X-axis direction and the Z-axis direction.
また、以下の説明においては、Z軸方向の正の側(+Z側)を「リア側」と記し、Z軸方向の負の側(−Z側)を「フロント側」と記す。なお、リア側及びフロント側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。また、特に断りのない限り、中心軸Jに平行な方向(Z軸方向)を単に「軸方向」と記し、中心軸Jを中心とする径方向を単に「径方向」と記し、中心軸Jを中心とする周方向、すなわち、中心軸Jの軸周り(θ方向)を単に「周方向」と記す。 Further, in the following description, the positive side (+ Z side) in the Z-axis direction is described as "rear side", and the negative side (-Z side) in the Z-axis direction is described as "front side". The rear side and the front side are names used merely for the purpose of explanation and do not limit the actual positional relationship and direction. Moreover, unless otherwise noted, the direction parallel to the central axis J (Z-axis direction) is simply described as “axial direction”, the radial direction centered on the central axis J is simply described as “radial direction”, and the central axis J A circumferential direction centering around the center axis, that is, around the axis (the θ direction) of the central axis J is simply referred to as “circumferential direction”.
なお、本明細書において、軸方向に延びる、とは、厳密に軸方向(Z軸方向)に延びる場合に加えて、軸方向に対して、45°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。また、本明細書において、径方向に延びる、とは、厳密に径方向、すなわち、軸方向(Z軸方向)に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、45°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。 In the present specification, “extending in the axial direction” means not only extending strictly in the axial direction (Z-axis direction), but also extending in a direction inclined at less than 45 ° with respect to the axial direction. Including. Furthermore, in the present specification, “extending radially” means 45 ° with respect to the radial direction, in addition to the case of extending in the radial direction strictly, that is, perpendicular to the axial direction (Z-axis direction). It also includes the case of extending in an inclined direction in the range below.
[第1実施形態]
<全体構成>
図1は、第1実施形態に係る電磁弁の断面図である。本実施形態の電磁弁1は、図1に示すように、ソレノイド部10と、バルブハウジング50と、を有する。ソレノイド部10とバルブハウジング50は、軸方向に沿って配置される。ソレノイド部10は、コイル29の励磁により軸部11を軸方向に移動させる。バルブハウジング50は、ソレノイド部10の軸方向一方側(フロント側)に位置し、軸部11の移動とともに軸方向に移動可能なスプール弁52を有する。なお、バルブハウジング50は、図示しないバルブボディに装着される。バルブボディは、例えば、バルブハウジング50を装着する装着孔部、複数の油路等を有する。また、バルブボディには、図示しない下側バルブボディが接続される。下側バルブボディは、例えば、複数のシフト弁、アキュムレータ、入出力ポートを有する。下側バルブボディは、図示しない油圧ポンプから供給される圧油を調圧してバルブボディに送る。バルブボディは調圧された圧油をスプール弁52を介して自動変速機に送油する。以下、構成部材毎に詳細に説明する。
First Embodiment
<Overall configuration>
FIG. 1 is a cross-sectional view of the solenoid valve according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the solenoid valve 1 of the present embodiment has a
<ソレノイド部10>
ソレノイド部10は、図1に示すように、ヨーク21と、コア17と、軸部11と、ボビン25と、コイル29と、ハウジング30と、を有する。
<
As shown in FIG. 1, the
(ハウジング30)
ハウジング30は、磁性金属材料製であり、軸方向他方側(リア側)に、底部30aを有した有底筒状である。本実施形態では、ハウジング30は有底円筒状である。ハウジング30の軸方向一方側端部の周縁部には、軸方向一方側(フロント側)へ突出する加締め部32を有する。加締め部32は、径方向内側に倒されてバルブハウジング50のリア側端部を固定する。
(Housing 30)
The
(軸部11)
軸部11は、図1に示すように、プランジャ11aとシャフト部11bとを有する。プランジャ11aは、シャフト部11bの軸方向他方側(リア側)に位置し、コア17に対して軸方向に移動する。シャフト部11bは、プランジャ11aを貫通してプランジャ11aに固定される。
(Shaft 11)
The
本実施形態では、シャフト部11bは、非磁性の金属材料製であり、プランジャ11aに設けられた装着孔部11a1内に挿入されて、プランジャ11aの軸方向両側から突出して延びる。シャフト部11bは、ヨーク21内の貫通孔21aに挿入された第1すべり軸受け3及びコア17内の貫通孔17aに挿入された第2すべり軸受け4を介して支持される。コア17及びヨーク21の詳細については後述する。
In the present embodiment, the
プランジャ11aは、シャフト部11bを固定して、コア17に対して軸方向に移動する。本実施形態では、プランジャ11aは、磁性材料製であって円柱状である。プランジャ11aは、中心軸Jに沿って貫通する装着孔部11a1を有する。装着孔部11a1内にシャフト部11bが嵌め合わされて装着される。このため、プランジャ11aとシャフト部11bとは一体化されて、プランジャ11aの軸方向の移動とともにシャフト部11bが軸方向に移動する。
The
(ヨーク21)
ヨーク21は、軸方向他方側(リア側)に位置し、軸方向一方側(フロント側)に延びる第1円筒部21bを有する。本実施形態では、ヨーク21は、リア側に位置して円柱状であり、ボビン25の内面25aに接触するヨーク本体部21cと、ヨーク本体部21cのフロント側の面の中央部からフロント側へ延びる第1円筒部21bと、を有する。第1円筒部21bの軸方向長さは、プランジャ11aの軸方向長さよりもやや短い。第1円筒部21bの内径は、プランジャ11aの外径よりも大きい。このため、第1円筒部21bは、プランジャ11aの軸方向への移動を可能にするとともに、プランジャ11aの軸方向への移動を案内する。
(Yoke 21)
The
ヨーク本体部21cには、中心軸Jに沿って貫通する貫通孔21aが設けられる。貫通孔21aの内径はシャフト部11bよりも大きい。貫通孔21b内にはシャフト部11bを通す第1すべり軸受け3が設けられる。第1すべり軸受け3にシャフト部11bが通されて、シャフト部11bのリア側が支持される。
The
(コア17)
コア17は、ヨーク21に対して軸方向一方側(フロント側)に位置し、軸方向他方側(リア側)に延びる第2円筒部17bを有する。本実施形態では、コア17は、磁性材料製であり、ハウジング30のフロント側に配置されてハウジング30内に固定される。コア17は、ボビン25の内面25aに接触する円柱状の大径部17cと、大径部17cのリア側の側面からリア側へ延びて大径部17cよりも小径の第2円筒部17bと、を有する。大径部17cと第2円筒部17bは同軸上に位置する。大径部17cの径方向外側の側面17c1は、ボビン25の内面25aに嵌合して固定される。第2円筒部17bのリア側の端部は、リア側に進むに従って径方向内側に傾斜する突起部17b1を有する。突起部17b1は、コイル29の通電時に、突起部17b1からプランジャ11a側に延びる磁力線を集中させて、プランジャ11aをフロント側へ引っ張る力を増大する。
(Core 17)
The
第2円筒部17bの内径は、プランジャ11aの外径よりも大きい。このため、プランジャ11aは、第2円筒部17b内に移動可能である。大径部17cの貫通孔17a内には、第2すべり軸受け4が設けられ、第2すべり軸受け4にシャフト部11bが通される。このため、第2すべり軸受け4によってシャフト部11bのフロント側が支持される。したがって、軸部11は、第1すべり軸受け3及び第2すべり軸受け4によって両端支持される。
The inner diameter of the second
なお、コア17の第2円筒部17bの径方向外側端面と、ヨーク21の第1円筒部21bのフロント側の径方向外側端面には、円筒状のカラー38が装着される。カラー38は、コア17とヨーク21とを隙間を設けて配置する。
A cylindrical collar 38 is attached to the radially outer end face of the second
(ボビン25)
ボビン25は、第1円筒部21b及び第2円筒部17bの径方向外側に配置される。本実施形態では、ボビン25は、樹脂製であり、第1円筒部21b及び第2円筒部17bの径方向外側の側面21d、17c1を覆う。ボビン25は、円筒部25bと、円筒部25bの軸方向両側に設けられて径方向外側へ突出するフランジ部25cと、を有する。円筒部25bにコイル29が巻かれる。コイル29が巻かれたボビン25は、図示しないターミナルとともに樹脂によって一体成型される。
(Bobby 25)
The
(コイル29)
コイル29は、ボビン25に巻かれる。本実施形態では、コイル29は、ボビン25の円筒部25bの径方向外側の外周面に沿って周方向に巻かれる。コイル29の両端部は図示しないターミナルに設けられた端子に電気的に接続される。
(Coil 29)
The
<バルブハウジング50>
バルブハウジング50は、図1に示すように、オイルを流入及び流出させる複数のポートを有する。本実施形態では、バルブハウジング50には、3つのポートが設けられる。3つのポートは、バルブハウジング50のリア側からフロント側へ向かって、入力ポート54と、出力ポート56と、排出ポート58の順に配置される。入力ポート54は、図示しない油圧タンクからポンプによって供給されるオイルが流入するポートである。出力ポート56は図示しない自動変速機にオイルを供給又は自動変速機にからのオイルを流入させるポートである。排出ポート58は出力ポート56のオイルをドレインに排出するポートである。
<
The
バルブハウジング50は、軸方向に延びるスプール孔部60と、スプール孔部60内に挿入されるスプール弁52と、スプール孔部60の軸方向一方側の開口部60aに挿入されるプラグ70と、スプール孔部60内に設けられ、スプール弁52の軸方向一方側端部とプラグ70の軸方向他方側端部との間に配置されてスプール弁52を軸方向他方側へ付勢するバネ80と、を有する。
The
(スプール孔部60)
図2は、第1実施形態に係るバルブハウジング50のフロント側端部の部分拡大断面図である。スプール孔部60は、図1及び図2に示すように、軸方向に延びてバルブハウジング50を貫通する。スプール孔部60には、入力ポート54と出力ポート56と排出ポート58とが連通する。スプール孔部60のフロント側端部の内面には、雌ねじ部60bが設けられる。
(Spool hole 60)
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the front end of the
スプール孔部60の軸方向一方側(フロント側)の端部には、スプール孔部60のフロント側の開口を塞ぐプラグ70が挿入される。プラグ70の径方向外側の面には、雌ねじ部60bに螺合可能な雄ねじ部70aが設けられる。このため、プラグ70は、スプール孔部60のフロント側端部のスプール孔部60内に螺合されて装着される。プラグ70は、リア側が開口してフロント側へ窪む収容部72を有する。収容部72は、リア側から見たときに円形状であり、中心軸Jと同軸上に設けられる。収容部72のフロント側の底面72aは平面状に延びる。収容部72の底部には、外部に連通して軸方向に貫通する空気抜き孔70bが設けられる。なお、プラグ70は、バルブハウジング50のフロント側端部の外周面50aとプラグ70の外周面70cの一部を塑性変形させて、軸方向への移動を防止する。
A
図3aはバネ固定板75の平面図であり、図3bはバネ固定板75の側面図である。プラグ70の収容部72の底面72a上には、バネ80を固定するためのバネ固定板75が設けられる。バネ固定板75は、図3a及び図3bに示すように、板金製であり、円板状の固定本体部76と、固定本体部76に繋がる複数の爪部77を有する。爪部77は、第1バネ81を固定する第1爪部78と、第2バネ85を固定する第2爪部79と、を有する。爪部77は、爪部77となる部分の周りの板金を打ち抜き加工し、爪部77となる部分を折り曲げ加工して形成される。
FIG. 3 a is a plan view of the
ここで、バネ80について概説する。バネ80は、図2に示すように、軸方向に同軸上に配置された第1バネ81及び第2バネ85を有する。第1バネ81及び第2バネ85は、コイルバネである。第1バネ81のコイル径は、第2バネ85のコイル径よりも小さい。また、第1バネ81は、第2バネ85の径方向内側に配置される。第1バネ81の軸方向長さは、第2バネ85の軸方向長さよりも長い。第1バネ81及び第2バネ85の詳細は、後述する。
Here, the
第1爪部78及び第2爪部79は、図3a及び図3bに示すように、固定本体部76から軸方向に立ち上がる脚部78a,79aと、脚部78a,79aの軸方向先端部で屈曲して径方向外側へ延びる爪部本体78b,79bと、を有する。第1爪部78は、第2爪部79よりも大きさが小さい。
The
第1爪部78及び第2爪部79は、固定本体部76の中心Sに対して所定の半径を有した円周上に設けられる。第1爪部78が設けられる円周の第1半径r1は、第2爪部79が設けられる円周の第2半径r2よりも小さい。第1半径r1は第1バネ81のピッチ円直径の半分の大きさを有し、第2半径r2は第2バネ85のピッチ円直径の半分の大きさを有する。本実施形態では、第1爪部78は、中心Sを中央にして対向する位置に2つ設けられる。また、第2爪部79は、第2半径r2を有した円周上に周方向に等間隔を有して4つ設けられる。
The
第1バネ81は、その線材が第1爪部78の爪部本体78bの裏面と固定本体部76の表面との間に挟まれた状態でバネ固定板75に固定される。第2バネ85は、その線材が第2爪部79の爪部本体79bの裏面と固定本体部76の表面との間に挟まれた状態でバネ固定板75に固定される。
The
プラグ70とスプール弁52のフロント側端部との間には、図2に示すように、バネ80(第1バネ81及び第2バネ85)が配置される。このため、スプール弁52は、バネ80によってリア側へ付勢される。
A spring 80 (a
(スプール弁52)
スプール弁52は、図1に示すように、円柱状であり、スプール孔部60の内径と略同等の外径を有する大径部52aと、大径部52aよりも小さい外径を有する小径部52bとを有する。スプール弁52の材料には、例えば、オイルと透磁率の異なるアルミニウム等の金属が用いられる。
(Spool valve 52)
The
スプール弁52の軸方向一方側(フロント側)の端面には、図2に示すように、軸方向他方側へ窪む凹部52cが設けられる。凹部52cは、フロント側から見たときに、円形状である。つまり、凹部52cは、フロント側が開口した有底円筒状である。凹部52cの内面52eは、軸方向一方側から他方側へ進むにしたがって小径になる傾斜面52dを有する。凹部52c内に、第1バネ81及び第2バネ85が収まる。凹部52cの内径は第2バネ85の外径よりも大きい。
As shown in FIG. 2, a
(バネ80)
バネ80は、図2に示すように、軸方向に同軸上に配置された第1バネ81及び第2バネ85を有する。本実施形態では、第1バネ81及び第2バネ85は、スプール弁52の凹部52cの底面52c1とプラグ70の収容部72の底面72aとの間のスプール孔部60内に配置される。第1バネ81は、線材の直径が第2バネ85の線材の直径よりも小さく、コイル平均径が第2バネ85のコイル平均径がよりも小さく、有効巻き数が第2バネ85の有効巻き数よりも多い。また、第1バネ81は、軸部11がソレノイド部10に対して全縮小状態にあるときの、凹部52cの底面52c1及びプラグ70の収容部72の底面72a間の距離が、第1バネ81の自然長の長さである。
(Spring 80)
The
一方、第2バネ85は、線材の直径が第1バネ81の線材の直径よりも大きく、コイル平均径が第1バネ81のコイル平均径がよりも大きく、有効巻き数が第1バネ81の有効巻き数よりも少ない。また、第2バネ85は、軸部11がソレノイド部10に対して全縮小状態にあるときの、凹部52cの底面52c1及びプラグ70の収容部72の底面72a間の距離よりも短い長さの自然長を有する。このため、第1バネ81のバネ定数k1は、第2バネ85のバネ定数k2よりも小さい。即ち、k1<k2である。
On the other hand, in the
なお、バネ定数kは、次式(1)によって表される。
k=Gd4÷(8ND3)・・・・(1)
ここで、d:線材の直径
D:コイル平均径
N:有効巻数
G:横弾性係数
The spring constant k is expressed by the following equation (1).
k = Gd 4 ÷ (8ND 3 ) · · · (1)
Where d: wire diameter
D: Average coil diameter
N: Effective number of turns
G: transverse elastic modulus
第2バネ85は、自然長において軸部11がソレノイド部10に対して全縮小状態にあるときに、第2バネ85のリア側端部は凹部52c内に位置する。このため、軸部11がソレノイド部10に対して全縮小状態の位置にあるときのスプール弁52の軸方向フロント側端部の位置(第1位置P1)と、軸部11がソレノイド部10に対して全伸長状態の位置にあるときのスプール弁52の軸方向フロント側端部の位置(第2位置P2)との間、すなわち、スプール弁52の移動範囲A内において、第2バネ81及び第2バネ85は、凹部52c内に収まる。
The rear end of the
<電磁弁1の作用・効果>
次に、電磁弁1の作用・効果について説明する。図1に示すように、スプール弁52の軸方向フロント側端部の位置が第1位置P1にある状態で、電磁弁1のソレノイド部10のコイル29が励磁されると、プランジャ11aがコア17側に吸引される。このため、プランジャ11aに固定されるシャフト部11bがプランジャ11aとともにフロント側に移動する。なお、シャフト部11bの移動時には、第1バネ81の付勢に抗して移動する。したがって、シャフト部11bに当接するスプール弁52がフロント側へ移動する。
<Operation and effect of solenoid valve 1>
Next, the operation and effect of the solenoid valve 1 will be described. As shown in FIG. 1, when the
図4は、第1実施形態に係る電磁弁1のオイルの流量変化を表したグラフである。図4の縦軸は電磁弁1のバルブハウジング50に流れるオイルの流量Qであり、横軸は、ソレノイド部10のコイル29に流れる電流Iを示す。コイル29に電圧が印加されると、コイル29に流れる電流の立ち上がりは、時間の経過とともに増大する。そして、図1及び図4に示すように、電流値が小さいときには、ソレノイド部10の駆動力は第1バネ81の付勢力よりも小さいので、スプール弁52は移動しない。したがって、出力ポート56から供給されるオイルは、スプール孔部56内を通って排出ポート58から所定量流出する(図4のaに対応)。電流値がさらに増大すると、ソレノイド部10の駆動力は第1バネ81の付勢力よりも大きくなり、スプール弁52がフロント側へ移動する。このとき、第1バネ81のバネ定数k1は比較的に小さいので、第1バネ81の縮小速度も比較的に速くなる。したがって、スプール弁52のフロント側への移動速度が速くなるので、大径部52aによって出力ポート56を閉じる速度も増大する。このため、出力ポート56からスプール孔部60内を通って排出ポート58側へ流れるオイルの流量は急激に減少する(図4のbに対応)。
FIG. 4 is a graph showing a change in oil flow rate of the solenoid valve 1 according to the first embodiment. The vertical axis of FIG. 4 represents the flow rate Q of oil flowing to the
第1バネ81に接触するスプール弁52がさらに第2バネ85に接触すると、スプール弁52は、第1バネ81及び第2バネ85から付勢力を受ける。このため、駆動力が第1バネ81及び第2バネ85の合算された付勢力よりも大きくなるまで、スプール弁52のフロント側の移動は停止する(図4のcに対応)。そして、駆動力が第1バネ81及び第2バネ85の合算された付勢力よりも大きくなると、スプール弁52はフロント側への移動を再開する。スプール弁52の移動の再開時には、出力ポート56は閉じている。この状態で、スプール弁52の移動が再開すると、入力ポート54にオイルが供給される場合には、オイルは、入力ポート54からスプール孔部60内を流れて出力ポート56を通って自動変速機側へ排出される。
When the
ここで、時間の経過に伴ってソレノイド部10のコイル29に流れる電流の大きさは増大して駆動力の大きさも増大するが、第1バネ81と第2バネ85の合算した付勢力も増大するので、スプール弁52のフロント側への移動速度は、第1バネ81のみから付勢力がスプール弁52に作用する場合と比較して遅くなる。このため、出力ポート56の開口の割合が増大する速度も遅い。従って、入力ポート54から出力ポート56側へ流れるオイルの流量が増大する変化の割合も小さくなる。このため、入力ポート54からスプール孔部60内を通って出力ポート56側へ流れるオイルの流量は徐々に増加少する(図4のdに対応)。そして、出力ポート56の開口が全開状態になると、入力ポート54から出力ポート56側へ流れるオイルの流量は増大した所定の流量になる(図4のeに対応)。
Here, as time passes, the magnitude of the current flowing through the
一方、ソレノイド部10のコイル29が非励磁状態になると、プランジャ11aは、コア17からの吸引力が無くなる。このため、第1バネ81及び第2バネ85のフロント側へ向く付勢力によって、スプール弁52はフロント側へ移動する。また、スプール弁52の移動に伴ってソレノイド部10のシャフト部11b及びプランジャ11aもフロント側へ移動する。
On the other hand, when the
(1)ここで、本実施形態に係る電磁弁1のバネ80は、図1に示すように、スプール弁52の軸方向一方側端部とプラグ70の軸方向他方側端部との間のスプール孔部60内に配置にされて、スプール弁52を軸方向他方側へ付勢する。また、バネ80は、軸方向に同軸上に配置された第1バネ81及び第2バネ85を有し、第1バネ81の軸方向長さは、第2バネ85の軸方向長さよりも長い。このため、ソレノイド部10のコイル29の励磁に伴って軸部11を介してスプール弁52が軸方向一方側へ移動すると、軸方向長さが第2バネ85より長い第1バネ81がまず縮小する。このとき、第2バネ85はスプール弁52と非接触状態にある。また、スプール弁52の軸方向一方側への移動量がさらに増大してスプール弁52の軸方向一方側端部が第2バネ85の軸方向他方側端部に接触すると、スプール弁52は第1バネ81のみならず第2バネ85も縮小させる。このとき、スプール弁52には、第1バネ81のみが縮小した場合と比較して、軸方向他方側へ向くより大きな付勢力が作用する。一方、ソレノイド部10では、コイル29の励磁によって軸部11が所定の力によって軸方向一方側へ移動する。このため、スプール弁52の移動速度は、バネ80からの付勢力の大きさに応じて変化する。したがって、スプール弁52に第1バネ81及び第2バネ85からの付勢力が作用したときのスプール弁52の移動速度は、スプール弁52に第1バネ81からの付勢力が作用したときのスプール弁52の移動速度よりも遅くなる。よって、スプール弁52の移動速度を変更可能な電磁弁1を提供することができる。
(1) Here, as shown in FIG. 1, the
(2)また、第1バネ81及び第2バネ85の夫々の軸方向一方側端部は、プラグ70に固定されるので、第1バネ81及び第2バネ85の伸縮時に第1バネ81及び第2バネ85の位置がずれる虞を抑制することができる。
(2) Further, since the respective axial one side end portions of the
(3)また、スプール弁52の軸方向一方側の端面には、軸方向他方側へ窪む凹部52cが設けられ、少なくとも第1バネ81の軸方向他方側が凹部52c内に収まる。このため、スプール弁52の移動時に、少なくとも第1バネ81の軸方向他方側が凹部52cの内面52eに案内されて伸縮する。このため、スプール弁52の移動をスムースにすることができる。
(3) Further, the end surface on one side in the axial direction of the
(4)また、スプール弁52の軸方向一方側の端面には、軸方向他方側へ窪む凹部52cが設けられ、第1バネ81及び第2バネ85の夫々の軸方向他方側が凹部52c内に収まる。このため、スプール弁52の移動時に、第1バネ81及び第2バネ85の夫々の軸方向他方側が凹部52cの内面52eに案内されて伸縮する。このため、スプール弁52の移動をスムースにすることができる。
(4) Further, the end face on one side in the axial direction of the
(5)また、第1バネ81及び第2バネ85の夫々の軸方向他方側がスプール弁52の移動範囲A内において凹部52c内に収まる。このため、第1バネ81及び第2バネ85は、スプール弁52の移動範囲A内において、常に凹部52c内に収まるので、スプール弁52の移動をよりスムースにすることができる。
(5) Further, the other axial side of each of the
(6)また、凹部52cの内径は、第2バネ85の外径よりも大きい。このため、スプール弁52の移動時に、第2バネ85が凹部52cの内面52eに接触する虞を抑制することができる。
(6) Further, the inner diameter of the
(7)また、凹部52cの内面52eは、軸方向一方側から他方側へ進むにしたがって小径になる傾斜面52dを有する。このため、スプール弁52が軸方向一方側への移動時に、第1バネ81及び第2バネ85の軸方向他方側端部を径方向内側に案内する。このため、第1バネ81及び第2バネ85の軸方向他方側の位置ずれを抑制することができる。
(7) Moreover, the
(8)また、第1バネ81及び第2バネ85はコイルバネである。コイルバネは、コイルの有効巻数、コイル平均径、コイルの材料の直径からバネ定数が定められる。このため、第1バネ81及び第2バネ85をコイルバネとすることで、第1バネ81及び第2バネ85の夫々のバネ定数を任意に定めることができる。
(8) Moreover, the
(9)また、第1バネ81のコイル径は、第2バネ85のコイル径よりも小さく、第1バネ81は、第2バネ85の径方向内側に配置される。このため、スプール弁52とプラグ70との間のスプール孔部60内の狭い領域内に、第1バネ81及び第2バネ85をコンパクトに配置することができる。
(9) Further, the coil diameter of the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲及び要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発名とその均等の範囲に含まれる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the present invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and the gist of the invention, and at the same time, included in the claims and their equivalents.
前述した実施形態では、バルブハウジング50がソレノイド部10に固定される場合を記載したが、これに限るものではい。バルブハウジング50が図示しないバルブボディであって、ソレノイド部10が図示しないバルブボディに固定されてもよい。この場合、バルブボディはソレノイド部に加締め部によって固定されたり、固定板部を介してバルブボディがソレノイド部10に固定されたりしてもよい。
Although the case where
また、前述した実施形態では、2本のバネ80を使用した場合を示したが、3本以上のバネ80を同軸上に配置するとともに、径方向内側から外側に向かってバネ80の長さが短くなるように配置してもよい。
In the embodiment described above, two
さらに、前述した実施形態では、図3aに示すように、バネ固定板75の爪部77がバネ80の線材を軸方向に挟んで固定する場合を示したが、これに限るものではない。爪部87は、図1に示すように、固定本体部76からリア側に進むに従って中心軸J側に斜めに傾斜する方向に延びて、爪部87の先端部でバネ80の線材を径方向内側へ抑え込んで固定してもよい。
Furthermore, in the embodiment described above, as shown in FIG. 3A, the case is described where the
1 電磁弁
10 ソレノイド部
11 軸部
29 コイル
50 バルブハウジング
52 スプール弁
52c 凹部
52d 傾斜面
52e 内面
60 スプール孔部
60a 開口部
70 プラグ
80 バネ
81 第1バネ
82 第2バネ
A 移動範囲
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
前記ソレノイド部の軸方向一方側に位置し、前記軸部の移動とともに軸方向に移動可能なスプール弁を有するバルブハウジングと、
を有し、
前記バルブハウジングは、
軸方向に延びるスプール孔部と、
前記スプール孔部内に挿入される前記スプール弁と、
前記スプール孔部の軸方向一方側の開口部に挿入されるプラグと、
前記スプール孔部内に設けられ、前記スプール弁の軸方向一方側端部と前記プラグの軸方向他方側端部との間に配置されて前記スプール弁を軸方向他方側へ付勢するバネと、
を有し、
前記バネは、軸方向に同軸上に配置された第1バネ及び第2バネを有し、
前記第1バネの軸方向長さは、前記第2バネの軸方向長さよりも長い
電磁弁。 A solenoid unit that moves the shaft in the axial direction by exciting the coil;
A valve housing located on one side in the axial direction of the solenoid portion and having a spool valve movable in the axial direction as the shaft portion moves;
Have
The valve housing is
An axially extending spool bore;
The spool valve inserted into the spool hole;
A plug inserted into an opening on one side in the axial direction of the spool hole;
A spring provided in the spool hole and disposed between one axial end of the spool valve and the other axial end of the plug to urge the spool valve to the other axial side;
Have
The spring has a first spring and a second spring coaxially arranged in the axial direction,
An electromagnetic valve, wherein an axial length of the first spring is longer than an axial length of the second spring.
請求項1に記載の電磁弁。 The solenoid valve according to claim 1, wherein one axial end of each of the first spring and the second spring is fixed to the plug.
少なくとも前記第1バネの軸方向他方側が前記凹部内に収まる
請求項1又は2に記載の電磁弁。 The end surface on one side in the axial direction of the spool valve is provided with a recess recessed to the other side in the axial direction,
The solenoid valve according to claim 1 or 2, wherein at least the other axial side of the first spring is accommodated in the recess.
前記第1バネ及び前記第2バネの夫々の軸方向他方側が前記凹部内に収まる
請求項1又は2に記載の電磁弁。 The end surface on one side in the axial direction of the spool valve is provided with a recess recessed to the other side in the axial direction,
The solenoid valve according to claim 1 or 2, wherein the other axial side of each of the first spring and the second spring is accommodated in the recess.
請求項4に記載の電磁弁。 5. The solenoid valve according to claim 4, wherein the other axial side of each of the first spring and the second spring is accommodated in the recess within the movement range of the spool valve.
請求項4又は5に記載の電磁弁。 The solenoid valve according to claim 4, wherein an inner diameter of the recess is larger than an outer diameter of the second spring.
請求項3から6のいずれか1項に記載の電磁弁。 The solenoid valve according to any one of claims 3 to 6, wherein the inner surface of the recess has an inclined surface which decreases in diameter as it proceeds from one axial direction to the other.
請求項1から7のいずれか1項に記載の電磁弁。 The electromagnetic valve according to any one of claims 1 to 7, wherein the first spring and the second spring are coil springs.
前記第1バネは、前記第2バネの径方向内側に配置される
請求項8に記載の電磁弁。
The coil diameter of the first spring is smaller than the coil diameter of the second spring,
The solenoid valve according to claim 8, wherein the first spring is disposed radially inward of the second spring.
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- 2017-11-09 JP JP2017216321A patent/JP2019086127A/en active Pending
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2018
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