JP2892147B2 - 電磁ポペット弁 - Google Patents
電磁ポペット弁Info
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- JP2892147B2 JP2892147B2 JP30818990A JP30818990A JP2892147B2 JP 2892147 B2 JP2892147 B2 JP 2892147B2 JP 30818990 A JP30818990 A JP 30818990A JP 30818990 A JP30818990 A JP 30818990A JP 2892147 B2 JP2892147 B2 JP 2892147B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は小型軽量かつ高速応答性を要求される自動車
および一般車両のトランスミッション用等に適した電磁
ポペット弁に関する。
および一般車両のトランスミッション用等に適した電磁
ポペット弁に関する。
〔従来の技術〕 ポペット弁は、スプール弁やロータリー弁など他形式
の弁に比べて構造簡単かつシール作用が確実であり、弁
のストロークも小さくて済むため前述の用途でもその殆
んどを占めている。そのポペットおよび弁シートの当り
部の一般的構造は第５図に示すように、円錐状の当り面
20を持つポペット４が、円筒面21と平坦面22の交線から
成る環状直角縁23の当り部を有する弁シート３に当接し
て油路を遮断するものである。また、図とは逆に環状直
角縁の当り部を持つポペットが、円錐状の当り面を有す
る弁シートに当接する構造のものもある。
の弁に比べて構造簡単かつシール作用が確実であり、弁
のストロークも小さくて済むため前述の用途でもその殆
んどを占めている。そのポペットおよび弁シートの当り
部の一般的構造は第５図に示すように、円錐状の当り面
20を持つポペット４が、円筒面21と平坦面22の交線から
成る環状直角縁23の当り部を有する弁シート３に当接し
て油路を遮断するものである。また、図とは逆に環状直
角縁の当り部を持つポペットが、円錐状の当り面を有す
る弁シートに当接する構造のものもある。
上記構造のポペット弁の作動時におけるポペットのス
トローク（リフト量）と弁開度とは、第６図（Ａ）に示
すように一次直線比例の関係にある。ここで同一開度、
同一流量の状態で弁の作動する速度を大きくすると、第
７図に示すように単位時間当りの流量変化が大きくなり
サージ圧力の上昇がもたらされる。
トローク（リフト量）と弁開度とは、第６図（Ａ）に示
すように一次直線比例の関係にある。ここで同一開度、
同一流量の状態で弁の作動する速度を大きくすると、第
７図に示すように単位時間当りの流量変化が大きくなり
サージ圧力の上昇がもたらされる。
自動車のトランスミッション用電磁ポペット弁におい
てDuty制御を行う際、制御性向上のため弁の切換速度を
大きくしようとすると、これに伴って切換時の流量変化
率が高くなり、サージ圧力の上昇を招いてDuty特性の劣
化、システムの振動、騒音といった問題が発生する。こ
のため、比較的安価で信頼性が高く高度の制御が可能と
して一般化してきたDuty制御であるが、高速化、大流量
化に限界があるとされている。
てDuty制御を行う際、制御性向上のため弁の切換速度を
大きくしようとすると、これに伴って切換時の流量変化
率が高くなり、サージ圧力の上昇を招いてDuty特性の劣
化、システムの振動、騒音といった問題が発生する。こ
のため、比較的安価で信頼性が高く高度の制御が可能と
して一般化してきたDuty制御であるが、高速化、大流量
化に限界があるとされている。
サージ圧力の上昇を防止するには、第６図（Ｂ）に示
すように弁のストロークと弁開度の関係を非線形とし、
とくに弁の全閉直前もしくは開き始め部分で開度変化を
極端に低くすることが必要である。このためスプール弁
においては、スプール端部にテーパを付けたり、Ｖ字状
切欠を設けたりしているが、ポペット弁ではストローク
が短いためこのような対策はとられていなかった。
すように弁のストロークと弁開度の関係を非線形とし、
とくに弁の全閉直前もしくは開き始め部分で開度変化を
極端に低くすることが必要である。このためスプール弁
においては、スプール端部にテーパを付けたり、Ｖ字状
切欠を設けたりしているが、ポペット弁ではストローク
が短いためこのような対策はとられていなかった。
本発明は、ポペット弁においても弁の全閉直前もしく
は開き始め部分の開度変化を極小とし、サージ圧力の上
昇を防止し得るようにしたものである。
は開き始め部分の開度変化を極小とし、サージ圧力の上
昇を防止し得るようにしたものである。
このため本発明は、特許請求の範囲に記載した構造の
電磁ポペット弁を提供することにより、従来技術の課題
を解決した。
電磁ポペット弁を提供することにより、従来技術の課題
を解決した。
第１図および第２図に本発明の第１実施例を示す。こ
の実施例は本発明をノーマルクローズバランス型三方弁
に適用したものである。
の実施例は本発明をノーマルクローズバランス型三方弁
に適用したものである。
図において１は電磁石であり、その外筒31はその下端
周縁で油圧制御弁２のシートホルダ32とかしめ結合され
ている。外筒31内には、コイルボビン26に巻き付けられ
たコイル16、その内側のスリーブ８、コイル中心孔の下
半部を占めるステータ11およびコイル中心孔の上半部の
油室内に上下摺動可能に配置されたプランジャー10を有
し、コイルボビン26上部のガイド13は最上部を被うカバ
ー14と共にケース１の上端周縁でかしめ結合されてい
る。プランジャー10の中心線上に取付られたピン９はス
テータ11の中心穴を通って下に延び、制御弁２のスプー
ル24に接している。制御弁２のシートホルダ32はほぼ円
筒形をなし、その内部には上から順に円環状のシート押
え６、ポンプポートＰへの通路を持つ上部シート3a、ア
クチュエータポートＡへの通路を有するスペーサ５、タ
ンクポートＴへの通路のある下部シート3b、最下部を塞
いでシートホルダ32の下端周縁とかしめ止めされている
スプリングケース７を有している。
周縁で油圧制御弁２のシートホルダ32とかしめ結合され
ている。外筒31内には、コイルボビン26に巻き付けられ
たコイル16、その内側のスリーブ８、コイル中心孔の下
半部を占めるステータ11およびコイル中心孔の上半部の
油室内に上下摺動可能に配置されたプランジャー10を有
し、コイルボビン26上部のガイド13は最上部を被うカバ
ー14と共にケース１の上端周縁でかしめ結合されてい
る。プランジャー10の中心線上に取付られたピン９はス
テータ11の中心穴を通って下に延び、制御弁２のスプー
ル24に接している。制御弁２のシートホルダ32はほぼ円
筒形をなし、その内部には上から順に円環状のシート押
え６、ポンプポートＰへの通路を持つ上部シート3a、ア
クチュエータポートＡへの通路を有するスペーサ５、タ
ンクポートＴへの通路のある下部シート3b、最下部を塞
いでシートホルダ32の下端周縁とかしめ止めされている
スプリングケース７を有している。
スプール24は上部、下部の各シート3a,3bの内径部と
摺動する上，下のバランスピストン25a,25bを有すると
ともに、中間部には上，下２個のポペット4a,4bが設け
られており、上部のポペット4aは上部シート3a下端の環
状直角縁23aに、また、下部のポペット4bは下部シート3
b上端の環状直角縁23bにそれぞれ当接，離脱可能とされ
ている。
摺動する上，下のバランスピストン25a,25bを有すると
ともに、中間部には上，下２個のポペット4a,4bが設け
られており、上部のポペット4aは上部シート3a下端の環
状直角縁23aに、また、下部のポペット4bは下部シート3
b上端の環状直角縁23bにそれぞれ当接，離脱可能とされ
ている。
スプリングケース７にはアジャスター12がねじ込まれ
ており、これとスプール24下端部のばね座との間にはス
プリング17が張設されている。そしてこれら電磁弁組立
体はスナップリング19により固定されたブラケット15に
よりトランスミッションケースに取付けられている。
ており、これとスプール24下端部のばね座との間にはス
プリング17が張設されている。そしてこれら電磁弁組立
体はスナップリング19により固定されたブラケット15に
よりトランスミッションケースに取付けられている。
第２図に上部ポペット4aと上部シート3aとの当り部分
詳細を示す。上部シート3aの当り部は円筒面21と平坦面
22の交線である環状直角縁23aであり、ポペット4aと当
接したときは当接線25と一致する。これに対してポペッ
ト4aの当り部は当接線25を含む微小半径ｒの凹円環状面
26と、それに滑らかに接続される円筒面21と微小挟み角
θ１をなしているテーパ面27とで形成される。このテー
パ面27の高さｈはポペット4aの全ストローク量Ｓに対し
てその1/5〜1/2の範囲が、また、その上端縁と円筒面21
との間隙αはポペットの寸法にもよるが0.005〜0.1mmの
範囲が効果的である。
詳細を示す。上部シート3aの当り部は円筒面21と平坦面
22の交線である環状直角縁23aであり、ポペット4aと当
接したときは当接線25と一致する。これに対してポペッ
ト4aの当り部は当接線25を含む微小半径ｒの凹円環状面
26と、それに滑らかに接続される円筒面21と微小挟み角
θ１をなしているテーパ面27とで形成される。このテー
パ面27の高さｈはポペット4aの全ストローク量Ｓに対し
てその1/5〜1/2の範囲が、また、その上端縁と円筒面21
との間隙αはポペットの寸法にもよるが0.005〜0.1mmの
範囲が効果的である。
作用については、電磁石のコイル16に通電されるとプ
ランジャー10はステータ11に吸着されスプール24は下方
に移動する。スプール24の移動に伴いポペット4aは弁シ
ート3aから離脱し下方に移動するが、このストロークの
始めは微小挟み角θ１をなすテーパ面27が存在するため
弁の開度変化は非常に小さい。ストロークが進行してポ
ペット4aのテーパ面27の上端縁が、弁シート3aの環状直
角縁23aを過ぎると弁開度はストロークに比例するよう
になる。
ランジャー10はステータ11に吸着されスプール24は下方
に移動する。スプール24の移動に伴いポペット4aは弁シ
ート3aから離脱し下方に移動するが、このストロークの
始めは微小挟み角θ１をなすテーパ面27が存在するため
弁の開度変化は非常に小さい。ストロークが進行してポ
ペット4aのテーパ面27の上端縁が、弁シート3aの環状直
角縁23aを過ぎると弁開度はストロークに比例するよう
になる。
また、電磁石のコイル16の通電が断たれるとプランジ
ャー10とステータ11間の吸引力が消滅し、スプール24は
スプリング17に押されて上方に移動する。従ってポペッ
ト4aは弁シート3aに向って上方に移動するが、ストロー
クの終り近くポペット4aのテーパ面27の上端縁が弁シー
ト3aの環状直角縁23aを越えて近づくと、弁の開度変化
は非常に小さくなりながら最後に弁シート3aに着座す
る。
ャー10とステータ11間の吸引力が消滅し、スプール24は
スプリング17に押されて上方に移動する。従ってポペッ
ト4aは弁シート3aに向って上方に移動するが、ストロー
クの終り近くポペット4aのテーパ面27の上端縁が弁シー
ト3aの環状直角縁23aを越えて近づくと、弁の開度変化
は非常に小さくなりながら最後に弁シート3aに着座す
る。
本発明の第１実施例について、作動時のサージ圧力の
実験結果を第８図に示す。ここで（Ａ）は本発明の、
（Ｂ）は従来技術の時間当り圧力変動のグラフであり、
（Ａ）は（Ｂ）に比べてサージ圧力の上昇が押えられて
いることが読みとれる。
実験結果を第８図に示す。ここで（Ａ）は本発明の、
（Ｂ）は従来技術の時間当り圧力変動のグラフであり、
（Ａ）は（Ｂ）に比べてサージ圧力の上昇が押えられて
いることが読みとれる。
第３図に示すものは本発明の第２実施例であり、ポペ
ット4aの当り部に第１実施例での円筒面21に沿うテーパ
面27に加えて、弁シート3aの平坦面22と狭い挟み角度θ
２をなす第２テーパ面28をポペット4aの当り部の外周に
設けたものである。
ット4aの当り部に第１実施例での円筒面21に沿うテーパ
面27に加えて、弁シート3aの平坦面22と狭い挟み角度θ
２をなす第２テーパ面28をポペット4aの当り部の外周に
設けたものである。
また、第４図に示すものは本発明の第３実施例であ
り、これは、第１または第２実施例におけるポペット4a
（この図では断面で示す）の当り部外周に延びる円錐面
から立ち上って、更にその外周に着座時に弁シート3aの
平坦部21と小間隙βを有する環状のフラット部29を設け
たものである。
り、これは、第１または第２実施例におけるポペット4a
（この図では断面で示す）の当り部外周に延びる円錐面
から立ち上って、更にその外周に着座時に弁シート3aの
平坦部21と小間隙βを有する環状のフラット部29を設け
たものである。
第２および第３実施例は、いずれもダンパー効果によ
りサージ圧力を低下させる能力を一層強化している。
りサージ圧力を低下させる能力を一層強化している。
このようなポペットあるいは弁シートの当り部の精密
加工は、総形ダイヤモンド砥石を用いたプロフィル研削
により行われる。
加工は、総形ダイヤモンド砥石を用いたプロフィル研削
により行われる。
なお、実施例の説明は上部のポペットおよび弁シート
について行ったが、下部のそれについては電磁石の接、
断によるポペットの移動方向が逆になるだけで同様であ
る。また、実施例とは逆にポペットの当り部を環状直角
縁部とし、シートの当り部を当接線を含む微小径の凹円
環状面とそれに接続する狭角度のテーパ面に形成しても
同様に成立する。
について行ったが、下部のそれについては電磁石の接、
断によるポペットの移動方向が逆になるだけで同様であ
る。また、実施例とは逆にポペットの当り部を環状直角
縁部とし、シートの当り部を当接線を含む微小径の凹円
環状面とそれに接続する狭角度のテーパ面に形成しても
同様に成立する。
本発明は、電磁ポペット弁のポペットと弁シートの各
当り部の一方が環状直角縁であるのに対して、他方を前
記環状直角縁との当接線を含む微小半径の凹円環状面と
それに接続する狭角度のテーパ面が弁のストロークの1/
5から1/2の高さに設けられている形状としているので、
弁の開き始めあるいは全閉直前の弁の開度変化は極めて
小さくなり、サージ圧力の上昇を防止することができ
る。
当り部の一方が環状直角縁であるのに対して、他方を前
記環状直角縁との当接線を含む微小半径の凹円環状面と
それに接続する狭角度のテーパ面が弁のストロークの1/
5から1/2の高さに設けられている形状としているので、
弁の開き始めあるいは全閉直前の弁の開度変化は極めて
小さくなり、サージ圧力の上昇を防止することができ
る。
また、サージ圧力を減少できるので、一層の高速応
答、大流量のDuty制御弁を用いるシステムの実現が可能
となり、さらに従来システムに用いてその低騒音、低振
動化がはかれる。
答、大流量のDuty制御弁を用いるシステムの実現が可能
となり、さらに従来システムに用いてその低騒音、低振
動化がはかれる。
第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図、第２図は
第１図のII部分の拡大縦断面図、第３図は第２実施例
の、および第４図は第３実施例の各要部拡大縦断面図、
第５図は従来技術を示す要部拡大縦断面図、第６図は弁
の開度とストローク、および第７図は弁の流量と時間と
のそれぞれ関係を示すグラフ、第８図は本発明と従来技
術についての時間当り圧力変動の比較実験結果を示すグ
ラフである。 １……電磁石、２……制御弁、3,3a……弁シート、4,4a
……ポペット、17……スプリング、20……円錐状当り
面、21……円筒面、22……平坦面、23,23a……環状直角
縁、25……当接線、26……凹円環状面、27……テーパ
面、28……第２テーパ面、29……フラット部。
第１図のII部分の拡大縦断面図、第３図は第２実施例
の、および第４図は第３実施例の各要部拡大縦断面図、
第５図は従来技術を示す要部拡大縦断面図、第６図は弁
の開度とストローク、および第７図は弁の流量と時間と
のそれぞれ関係を示すグラフ、第８図は本発明と従来技
術についての時間当り圧力変動の比較実験結果を示すグ
ラフである。 １……電磁石、２……制御弁、3,3a……弁シート、4,4a
……ポペット、17……スプリング、20……円錐状当り
面、21……円筒面、22……平坦面、23,23a……環状直角
縁、25……当接線、26……凹円環状面、27……テーパ
面、28……第２テーパ面、29……フラット部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野田 哲之 富山県富山市石金20番地 株式会社不二 越内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16K 1/00 - 1/54 F16K 27/00 - 31/11
Claims (1)
- 【請求項１】ボディ内に摺動自在に配設されたポペット
を電磁力とスプリングによって往復動させボディに設け
た弁シートに着座・離脱させて油路を開閉する電磁弁に
おいて、前記ポペットと前記弁シートの各当り部の一方
が環状直角縁であり、他方が前記環状直角縁との当接線
を含む微小半径の凹円環状面とそれに接続する狭角度の
テーパ面が弁のストロークの1/5から1/2の高さに設けら
れている形状としたことを特徴とする電磁ポペット弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30818990A JP2892147B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 電磁ポペット弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30818990A JP2892147B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 電磁ポペット弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04181077A JPH04181077A (ja) | 1992-06-29 |
| JP2892147B2 true JP2892147B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=17977987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30818990A Expired - Fee Related JP2892147B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 電磁ポペット弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2892147B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3445569B2 (ja) * | 2000-09-18 | 2003-09-08 | Ｓｍｃ株式会社 | パイロット式２ポート真空バルブ |
| JP2002089737A (ja) * | 2000-09-18 | 2002-03-27 | Smc Corp | 真空排気弁 |
| JP4453732B2 (ja) | 2007-09-14 | 2010-04-21 | 株式会社デンソー | 電磁弁 |
| JP5218347B2 (ja) * | 2009-09-03 | 2013-06-26 | トヨタ自動車株式会社 | ベルト式無段変速機の油圧制御装置 |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP30818990A patent/JP2892147B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04181077A (ja) | 1992-06-29 |
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