JP2841891B2 - 油圧制御電磁弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧制御電磁弁に関す
る。

【０００２】

【従来技術】従来の油圧制御電磁弁の一例を図５に示
す。この油圧制御電磁弁は、油圧バルブ２００とそれを
駆動するソレノイド２０１とからなり、ソレノイド２０
１は，ケ−ス２０２と前コア２０３と後コア２０４とか
らなるソレノイドハウジング２０５内に油入りのプラン
ジャ作動室２０６を有し、プランジャ作動室２０６には
プランジャ部２０７が軸方向往復自在に収容されてい
る。プランジャ作動室２０６は前コア２０３の軸孔２０
８を介して中間油室２０９に連通しており、プランジャ
部２０７はプランジャ作動室２０６から軸孔２０８を貫
通して油圧バルブ２００側に伸びている。

【０００３】その結果、励磁コイル２１０に通電してプ
ランジャ部２０７がプランジャ作動室２０６から油圧バ
ルブ２００側に突出するとプランジャ作動室２０６内の
空間容積すなわち油充填可能量が増大し、その結果、油
及び油に混じる鉄粉が外部（この場合には中間油室２０
９）からプランジャ作動室２０６に侵入し、この鉄粉が
ソレノイド２０１内部の磁気回路特にそのギャップ部２
１１などに集積し、作動不良を生じるという問題が知ら
れている。

【０００４】特開平２−１２９４８０号公報の圧力調整
弁は、ソレノイド内部のプランジャ作動室と外部とを連
通する油路中に不織布製のリングを設け、このリングに
より油路中を通過するオイルから鉄粉をろ過することを
開示している。また、ソレノイド内部のプランジャ作動
室と外部との間に複雑な形状の油路を設け、鉄粉などが
プランジャ作動室内に達し難くするという提案もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれら従
来案では、プランジャ作動室への異物侵入を低減するも
のの、外部からプランジャ作動室への油の侵入は不可避
であるのでプランジャ作動室への異物粉末の侵入を避け
ることはできない。また、これら従来案では、プランジ
ャ作動室と外部との間の油路の抵抗が大きくなるので、
プランジャ部の往復運動に要するエネルギが増加する問
題が生じ、特に油が高粘性となる低温時における応答性
の悪化を招く。

【０００６】なお、応答性の向上のために大型化するこ
とも考えられるが、費用、スペ−ス、重量、消費電力の
増大を招く。本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、ソレノイドのプランジャ作動室内への異物の侵
入を良好に防止し得る油圧制御電磁弁を提供することを
その目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の油圧制御電磁弁
は、油が充満するプランジャ作動室が内部に形成される
筒状のソレノイドハウジングと、前記プランジャ作動室
に軸方向往復自在に収容され前記ソレノイドハウジング
とともに有ギャップ磁気回路を構成するプランジャ部
と、前記プランジャ作動室に収容され前記プランジャ部
を軸方向一方に電磁付勢する励磁コイルと、前記プラン
ジャ部を軸方向他方へ付勢する付勢部材と、前記ソレノ
イドハウジングの前端部に隣接して配設されるバルブハ
ウジングと、該バルブハウジングに摺動自在に保持され
後端部が前記プランジャ部前端に係止される弁孔開閉用
のスプ−ルと、前記ソレノイドハウジング及び前記バル
ブハウジングの少なくとも一方により構成され前記プラ
ンジャ作動室の前後端を区画する前端壁及び後端壁とを
備える油圧制御電磁弁において、前記プランジャ部及び
前記スプ−ルからなる可動部は、前記前端壁及び後端壁
の両貫通孔を個別に貫通する互いに等径の等径貫通部対
を備えることを特徴としている。

【０００８】好適な実施例において、前記後端壁の貫通
孔はプランジャ作動室と油室又は油配管とを連通する。

【０００９】

【作用】励磁コイルに通電すると、ソレノイドハウジン
グとプランジャ部とからなる有ギャップ磁気回路に磁束
が生じ、このギャップを短縮する方向に生じる磁気吸引
力によりプランジャ部及びスプ−ルは軸方向一方に電磁
付勢され、付勢部材は上記通電の遮断によりプランジャ
部及びスプ−ルを軸方向他方へ復帰する。

【００１０】上記付勢により、プランジャ部及びスプ−
ルからなる可動部の前後一対の等径貫通部は、プランジ
ャ作動室の前後端を区画する前端壁及び後端壁の貫通孔
を出入する。等径貫通部対は等径であるので、一方の等
径貫通部がプランジャ作動室から外部に突出した体積だ
け、他方の等径貫通部がプランジャ作動室に侵入し、そ
の結果として、プランジャ部の往復運動にかかわらず、
プランジャ作動室内の空間すなわち油充填量は変化せ
ず、一定に保持可能となる。上記結果として、外部から
プランジャ作動室への油の侵入に伴う鉄粉の侵入を防止
することが可能となる。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の油圧制御
電磁弁は、可動部が前後等径の等径貫通部対を有してい
るので、異物のプランジャ作動室内への侵入を防止する
ことができる。また、可動部の往復運動に伴うプランジ
ャ作動室と外部との間の油の出入がないので、励磁コイ
ルへの通電電流を削減することができ、低温時の油の粘
性増加による応答性の悪化を防止でき、更に装置の小型
化、低廉化を図ることができる。

【００１２】

【実施例】（実施例１）本発明の一実施例を図１により
説明する。この油圧制御電磁弁は、ソレノイド及び油圧
バルブからなるリニア制御形式の電磁弁であって、油室
９内に浸漬されている。

【００１３】まず、ソレノイドから説明する。このソレ
ノイドは、ソレノイドハウジング１を有する。ソレノイ
ドハウジング１は、両端開口で円筒状のケ−ス１１と、
ケ−ス１１の前端部及び後端部を個別にを封栓するフラ
ンジ状の前コア１２及び後コア１３とを有し、有ギャッ
プ磁気回路の静止部を構成している。ソレノイドハウジ
ング１の内部にはプランジャ作動室１０が形成されてお
り、プランジャ作動室外周にはコイルボビン３６に巻装
された励磁コイル３が収容されている。なお、前コア１
２及び後コア１３は励磁コイル３の内径側に伸びてお
り、前コア１２の後端と後コア１３の前端との間には軸
方向に所定の隙間が形成されている。

【００１４】また、前コア１２及び後コア１３の中央部
には軸方向に貫通孔１２ａ及び１３ａが形成されてお
り、後コア１３の貫通孔１３ａにはメタル軸受け１４が
嵌入されている。ここで、貫通孔１２ａ及びメタル軸受
け１４は等しい内径を有している。貫通孔１２ａ及び１
３ａを貫通してプランジャ４が挿通されており、プラン
ジャ４の中央部には磁性体からなる円筒状のム−ビング
コア４１が嵌着されている。上記有ギャップ磁気回路の
可動部を構成するム−ビングコア４１の前端部及び後コ
ア１３の前端部には各々非磁性のストッパ１５、１６が
接着されており、ストッパ１５は軸方向に所定の間隔を
隔てて前コア１２の後端部に面し、ストッパ１６は軸方
向に所定の間隔を隔ててム−ビングコア４１の後端面に
面している。１７は非磁性のスリ−ブである。プランジ
ャ４及びム−ビングコア４１は本発明でいう可動部を構
成している。

【００１５】ここで重要なことは、前コア１２の貫通孔
１２ａを貫通するプランジャ４の部分（本発明でいう等
径貫通部）４２は、後コア１３の貫通孔１３ａを貫通す
るプランジャ４の部分（本発明でいう等径貫通部）４３
と等しい外径を有していることである。次に、油圧バル
ブを説明する。

【００１６】この油圧バルブは、ソレノイドハウジング
１に同軸固定される両端開口で筒状のバルブハウジング
２を有する。バルブハウジング２には、プランジャ４と
同軸にスプ−ル孔２１が貫設されており、バルブハウジ
ング２の中央部にはスプ−ル孔２１と直角方向へスプ−
ル孔２１と連通するドレン孔２２、吐出孔２３、流入孔
２４、制御用のフィ−ドバック孔２５が順番に穿設され
ている。

【００１７】バルブハウジング２のフランジ状の後端部
には軸方向後方へ突出する環状突部２９が設けられてお
り、一方、ソレノイドハウジング１のフランジ状の前端
部には軸方向前方へ突出する環状突部１９が設けられて
いる。これら両環状突部２９、１９を密接させた状態で
ケ−ス１１の前端部をバルブハウジング２の後端部の外
周縁にかしめて両ハウジング１、２が一体化されてい
る。

【００１８】また、ソレノイドハウジング１とバルブハ
ウジング２との境界部は板ばね７が収容される板ばね室
７１となっており、この板ばね室７１はバルブハウジン
グ２に形成された連通孔７２により外部の油室９に連通
し、かつ、前コア１２の貫通孔１２ａ及びスプ−ル孔２
１の後端に連通している。ちなみに、後コア１３に穿設
された貫通孔１３ａはプランジャ作動室１０と外部の油
室９とを連通している。

【００１９】スプ−ル孔２１にはスプ−ル６が摺動自在
に嵌入されており、スプ−ル６の後端は板ばね７を挟ん
でプランジャ４の前端に付勢当接されている。板ばね７
は油移動用の孔（図示せず）が開口され軸方向にたわみ
自由な薄い円板形状を有し、その外周端はソレノイドハ
ウジング１とバルブハウジング２との間に挟設されてい
る。バルブハウジング２の前端部には、スプ−ル孔２１
を封栓する栓体２６が螺入されており、栓体２６とスプ
−ル６との間にはスプ−ル６を後方に付勢するコイルス
プリング（本発明でいう付勢部材）８が設けられてい
る。

【００２０】次に、この装置の動作を説明する。励磁コ
イル３に通電しない状態では、プランジャ４及びスプ−
ル６からなる可動部はコイルスプリング８の付勢により
ムービングコア４１とストッパ１６が当接した状態に保
持されており、ドレン孔２２全閉、吐出孔２３全開、流
入孔２４全開、制御用のフィ−ドバック孔２５全開とな
っている。

【００２１】励磁コイル３への通電電流を増加してゆく
と、前コア１２の後端部とム−ビングコア４１の前端面
との間の軸方向間隔が、ム−ビングコア４１の後端面と
後コア１３の後端部との間の軸方向間隔よりも短いた
め、電磁付勢力によりプランジャ４は前方へ付勢され、
電磁付勢力がコイルスプリング８の付勢力とフィードバ
ック孔２５から流入するフィードバック圧力の和とが釣
り合う図１の状態で静止し、その状態における吐出孔圧
がアクチエ−タ（図示せず）に送られる。

【００２２】励磁コイル３への通電を減少すると、電磁
付勢力が弱くなって、コイルスプリング８の付勢力とフ
ィードバック孔２５から流入するフィードバック圧力の
和とが釣り合う点で静止する。又通電をやめると可動部
が後退しムービングコア４１とストッパ１６が当接した
状態に保持される。本実施例ではこのプランジャ４の往
復運動にかかわらず、プランジャ作動室１０内から出入
するプランジャ４の等径貫通部４２、４３は等しい外径
を有するので、プランジャ４の移動によりプランジャ作
動室１０内の空間容積は常に一定となり、プランジャ４
の移動に伴ってプランジャ作動室１０内に油が侵入せ
ず、油に含まれる鉄粉がプランジャ作動室１０内の有ギ
ャップ磁気回路特にそのギャップ部に集積されることが
ない。

【００２３】なお、この実施例では、装置を油室９内に
浸漬して用いたが、連通孔７２及び後コア１３の貫通孔
１３ａを所定の油管に連結してもよい。また、上記油圧
制御電磁弁はリニア制御形式であったが、オンオフ制御
形式のものにも応用できることは当然である。更に、本
実施例の装置でも、プランジャ４の軸方向への移動とと
もにプランジャ作動室１０内でプランジャ４の進行方向
と逆の方向へ油が内部移動する必要がある。通常の使用
では特別の内部流動促進手段は必要ではないが、高速駆
動や低温駆動を考えてム−ビングコア４１の外周部や後
コア１３の内周部に軸方向へ油逃がし溝などを設けるこ
ともできる。 （実施例２）他の実施例を図２を参照して説明する。

【００２４】この装置と実施例１の装置との構成上の重
要な差異は、前コア１２の貫通孔１２ａがメタル軸受１
４の内径よりも径大に形成されており、この径大な貫通
孔１２ａをム−ビングコア４１が貫通していることであ
る。更に、バルブハウジング２の後端部にはスプ−ル６
が貫通する貫通孔２８が貫設されており、この貫通孔２
８を貫通するスプ−ル６の部分（本発明でいう等径貫通
部）６２の外径がメタル軸受１４を貫通するプランジャ
４の等径貫通部４３と等径となっている。更に、板バネ
室７１は油室９から分離され、板バネ室７１は本発明で
いうプランジャ作動室１０の一部を構成している。

【００２５】なおこの実施例では、可動部復帰用のコイ
ルスプリング８はプランジャ作動室１０内に収容されて
おり、このコイルスプリング８の付勢力及び電磁付勢力
は実施例１と逆方向となっている。この実施例でも、プ
ランジャ作動室１０内への油の出入を防止できるので、
プランジャ作動室１０内への鉄粉の集積を回避すること
が可能となる。

【００２６】次に、実施例１の装置（図１）と従来装置
（図５）とのバルブ応答速度を図３及び図４に示す。高
温時にはバルブ応答速度にそれほど差は生じないが、油
の粘性が増加する低温時において、実施例装置（図１）
は従来装置（図５）に比較して格段に優れたバルブ応答
速度を発揮することがわかる。

【００２７】次に、予め鉄粉などの異物を混入した油を
用いて実施例１の装置（図１）と従来装置（図５）を作
動させ、同時間経過後におけるプランジャ作動室内異物
堆積量を調べた。実施例装置（図１）の堆積量は僅か
０．１ｍｇ以下であったのに比較して、従来装置（図
５）の堆積量は１．４ｍｇに達し、異物堆積量を従来の
１０％以下に低減できることがわかった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の装置を示す断面図、

【図２】実施例２の装置を示す断面図、

【図３】高温時のバルブ応答速度を示す特性図、

【図４】低温時のバルブ応答速度を示す特性図、

【図５】従来の油圧制御電磁弁の一例を示す断面図、

【符号の簡単な説明】１はソレノイドハウジング、 ２はバルブハウジング、 ３は励磁コイル、 ６はスプ−ル、 ７は板バネ、 ８はコイルスプリング（付勢部材）、 １０はプランジャ作動室、 １１はケ−ス（ソレノイドハウジング）、 １２は前コア（ソレノイドハウジング）、 １２ａは貫通孔 １３は後コア（ソレノイドハウジング）、 １３ａは貫通孔 ４２は等径貫通部、 ４３は等径貫通部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−129480（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−39479（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−69186（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16K 31/00 - 31/11 F16K 51/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油が充満するプランジャ作動室が内部に形
   成される筒状のソレノイドハウジングと、前記プランジ
   ャ作動室に軸方向往復自在に収容され前記ソレノイドハ
   ウジングとともに有ギャップ磁気回路を構成するプラン
   ジャ部と、前記プランジャ作動室に収容され前記プラン
   ジャ部を軸方向一方に電磁付勢する励磁コイルと、前記
   プランジャ部を軸方向他方へ付勢する付勢部材と、前記
   ソレノイドハウジングの前端部に隣接して配設されるバ
   ルブハウジングと、該バルブハウジングに摺動自在に保
   持され後端部が前記プランジャ部前端に係止される弁孔
   開閉用のスプ−ルと、前記ソレノイドハウジング及び前
   記バルブハウジングの少なくとも一方により構成され前
   記プランジャ作動室の前後端を区画する前端壁及び後端
   壁とを備える油圧制御電磁弁において、前記プランジャ
   部及び前記スプ−ルからなる可動部は、前記前端壁及び
   後端壁の両貫通孔を個別に貫通する互いに等径の等径貫
   通部対を備えることを特徴とする油圧制御電磁弁。