JP2991079B2 - 三方電磁弁およびその製造装置 - Google Patents

三方電磁弁およびその製造装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、三方電磁弁およびその
製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】油圧制御回路に用いられる三方電磁弁の
一種に、作動油が供給される供給ポートと、制御圧を出
力する出力ポートと、作動油を排出する排出ポートと、
前記出力ポートを前記供給ポートおよび排出ポートの一
方および他方に択一的に連通させるために電磁ソレノイ
ドにより往復駆動される弁子とを備え、前記出力ポート
の前記供給ポートおよび排出ポートの一方および他方に
択一的に連通させられる時間割合が変更されることによ
り、所望の制御圧を出力する形式の三方電磁弁がある。
たとえば、特開平2−190685号公報に記載された
ものがそれである。
【0003】
【発明が解決すべき課題】ところで、上記のような従来
の三方電磁弁は、その部品の組み立てによって一律に定
まる移動ストロークに従って弁子が駆動されることか
ら、出力特性が部品の加工公差や組付精度の影響を受け
るので、駆動デューティ比に対する制御圧との間の関係
である出力特性がばらついてその精度が充分に得られな
い場合があった。たとえば、第1着座面と第2着座面と
の間の距離と弁子の大きさとにより定められる弁子の移
動ストロークが小さ過ぎる場合には、駆動デューティ比
が100%であるときに出力される最大制御圧は供給圧
よりもかなり低い値となり、反対に、移動ストロークが
大き過ぎる場合には、駆動デューティ比に対する制御圧
の変化率が大きくなり、いずれも三方電磁弁が用いられ
る制御系の制御性を損なう原因となるのである。
【0004】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであり、その目的とするところは、出力特性が部
品の加工公差や組付精度の影響を受けることのない三方
電磁弁或いはその製造装置を提供する。
【0005】
【課題を解決するための第1の手段】かかる目的を達成
するための本発明の要旨とするところは、作動油が供給
される供給ポートと、制御圧を出力する出力ポートと、
作動油を排出する排出ポートと、前記出力ポートを前記
供給ポートおよび排出ポートの一方および他方に択一的
に連通させるために電磁ソレノイドにより往復駆動され
る弁子とを備え、前記出力ポートの前記供給ポートに連
通させられる時間割合が変更されることにより、所望の
制御圧を出力する形式の三方電磁弁であって、(a) 前記
供給ポート、出力ポート、および排出ポートに連通する
弁室を備え、前記弁子をその弁室内に収容する本体部材
と、(b) その本体部材に設けられ、前記供給ポートおよ
び排出ポートの一方を閉じるために前記弁子が着座させ
られる第1着座面と、(c) 前記供給ポートおよび排出ポ
ートの他方を閉じるための第2着座面を備え、その第2
着座面が前記第1着座面と対向した状態で、前記弁子の
移動ストロークを所定の値に設定するために前記本体部
材の所望の位置に固定され得る着座位置設定部材とを、
含むことにある。
【0006】
【作用および第1発明の効果】このようにすれば、本体
部材の弁室内に収容された弁子が第1着座面に着座させ
られて排出ポートが閉じられた第1状態と第2着座面に
着座させられて供給ポートが閉じられた第2状態とが所
定の周期で繰り返されると、その第1状態と第2状態と
の割合すなわち駆動デューティ比に応じた大きさの制御
圧が出力ポートから出力される。上記第2着座面を備え
た着座位置設定部材は、弁子の移動ストロークを所定の
値に設定するために前記本体部材の所望の位置に固定さ
れ得るものであるから、この着座位置設定部材の本体部
材に対する固定位置を選択することによって、部品の加
工公差や組付精度の影響を出力特性が受けることがな
く、その出力特性の精度を高めることができる。
【0007】
【課題を解決するための第2の手段】また、上記三方電
磁弁を好適に製造するための発明の要旨とするところ
は、(a) 前記着座位置設定部材を駆動して前記本体部材
に対する固定位置を変更する着座位置設定部材駆動装置
と、(b) 前記制御圧を検出する制御圧検出センサと、
(c) 前記供給ポートに作動油を供給した状態で前記電磁
ソレノイドを駆動することにより前記三方電磁弁の出力
特性を検出し、その出力特性が予め設定された範囲に到
達するまで前記着座位置設定部材駆動装置により前記着
座位置設定部材の固定位置を変更させる制御装置とを、
含むことにある。
【0008】
【作用および第2発明の効果】このようにすれば、制御
装置は、前記供給ポートに作動油を供給した状態で前記
電磁ソレノイドを駆動することにより前記三方電磁弁の
出力特性を検出し、その出力特性が予め設定された範囲
に到達するまで前記着座位置設定部材駆動装置により前
記着座位置設定部材の固定位置を自動的に変更させる。
したがって、本発明によれば、出力特性が予め設定され
た目標範囲内に到達するように着座位置設定部材の本体
部材に対する固定位置が設定されるので、部品の加工公
差や組付精度の影響を出力特性が受けることがなく、そ
の出力特性の精度を高めることができる。また、部品の
加工公差や組付精度の影響が解消されるので、三方電磁
弁を安価に製造できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1には、三方電磁弁10の構成と、そ
の三方電磁弁10の組付け最終段階において用いられる
移動ストローク自動設定装置50とが示されている。
【0010】図1において、三方電磁弁10は、たとえ
ば、複数の油圧式摩擦係合装置の作動の組合わせによっ
て変速ギヤ段が自動的に切り換えられる車両用自動変速
機の油圧制御回路内に用いられるものであって、本体部
材12とそれに固定された電磁ソレノイド14とを備
え、その電磁ソレノイド14に対する駆動信号のデュー
ティ比D(%)が変更されるにともなって変化する制御
圧PSOL を出力するようになっている。
【0011】上記本体部材12は、圧入部材16が軸心
方向に形成された有底円筒穴18の開口部に嵌め着けら
れることにより形成される弁室20を備え、その弁室2
0には球状弁子22が形成されている。この弁室20
は、制御圧PSOL を出力する出力ポート24と作動油を
排出する排出ポート26とに連通させられており、排出
ポート26に連通する連通路28が開口する部分すなわ
ち上記有底円筒穴18の底面には、上記球状弁子22を
着座させるためのテーパ状の第1着座面30が形成され
ている。
【0012】上記圧入部材16の外側端面には作動油が
供給される供給ポート32が形成され、その供給ポート
32に連通する連通路が開口する圧入部材16の内側端
面にはテーパ状の第2着座面34が前記第1着座面30
と対向した状態で形成されている。これにより、球状弁
子22が第1着座面30および第2着座面34に択一的
に着座させられることにより、出力ポート24が供給ポ
ート32および排出ポート26の一方および他方と択一
的に連通させられ、その出力ポート24の供給ポート3
2に連通させられる時間割合(%)が変更されることに
より、所望の大きさの制御圧PSOL が出力されるように
なっている。
【0013】前記電磁ソレノイド14は、上記圧入部材
16の一端に形成された大径のフランジ部36にかしめ
により固定された有底円筒状のヨーク38と、このヨー
ク38内の中心部に固定されたコア40と、コア40の
外周に固設されたコイル42と、連通路28を通して球
状弁子22を駆動するプランジャ44と、プランジャ4
4を球状弁子22側へ向かって付勢するスプリング46
とを備え、コイル42の励磁状態ではスプリング46の
付勢力に抗してプランジャ44を引き着けることにより
球状弁子22が第1着座面30に着座するのを許容し、
非励磁状態ではスプリング46の付勢力に従ってプラン
ジャ44を突き出すことにより球状弁子22を第2着座
面34に着座させる。
【0014】以上のように構成される3方電磁弁10
は、図2に示す球状弁子22の移動ストロークSTが変
化すると、図3に示すように、駆動デューティ比Dに対
する制御圧PSOL の出力特性が変化する性質がある。な
お、図3の○印は球状弁子22の径が4.0mm であって移
動ストロークSTが0.73mm、0.32mm、0.23mmの場合をそ
れぞれ示し、△印は球状弁子22の径が3.0mm であって
移動ストロークSTが0.64mm、0.36mm、0.21mmの場合を
それぞれ示している。また、図4および図5は、駆動デ
ューティ比Dが95%時の制御圧PSOL95 および制御圧
SOL の変化率(傾き)ΔPSOL /ΔDに対する移動ス
トロークSTの影響を示すためのものであって、○印は
球状弁子22の径が4.0mm である場合を示し、●印は球
状弁子22の径が3.0mm である場合を示している。上記
図4および図5から明らかなように、球状弁子22の移
動ストロークSTは、図4の1点鎖線に示すような所定
の値より大きくないと制御圧PSOL の最大値が供給圧に
近い充分な大きさが得られない。
【0015】上記のことから、3方電磁弁10では、一
般に、球状弁子22、本体部材12などの部品の加工公
差や組付精度に起因して上記移動ストロークSTがばら
つくと出力特性が変化することから、3方電磁弁10が
用いられる制御系の制御精度が損なわれる場合があった
のである。上記出力特性における要点は、たとえば最大
出力時における制御圧PSOL の大きさが供給圧に近い充
分に大きい値であるかという点と、駆動デューティ比D
に対する制御圧PSOL の変化率ΔPSOL /ΔDが所定の
値以下であるかという点である。上記移動ストロークS
Tが小さい場合には、最大出力時における制御圧PSOL
が供給圧よりも大幅に小さくなり過ぎ、反対に上記移動
ストロークSTが大きい場合には、上記変化率ΔPSOL
/ΔDが大きくなり過ぎるのである。
【0016】このため、本実施例の3方電磁弁10で
は、球状弁子22の移動ストロークSTを所定の値に設
定することができるように、着座位置設定部材として機
能する圧入部材16の本体部材12に対する固定位置す
なわち圧入位置が、組付の最終段階において容易に設定
できるように構成されるとともに、その移動ストローク
STを自動的に設定する移動ストローク自動設定装置5
0が用いられるようになっている。
【0017】すなわち、移動ストローク自動設定装置5
0は、本体部材12を嵌合穴52の一端部に嵌め着ける
ことにより3方電磁弁10を固定するための固定治具5
4と、固定された3方電磁弁10の圧入部材16を移動
治具56を介して押し込むことにより圧入部材16を所
望の位置に固定するための油圧シリンダ58と、制御圧
SOL を検出するための圧力センサ60と、電磁ソレノ
イド14に駆動信号を供給しつつ圧力センサ60から供
給される圧力信号にしたがって油圧シリンダ58の押し
込み位置を制御する制御装置62とを備えている。上記
固定治具54には、固定治具54に装着された3方電磁
弁10の出力ポート24を圧力センサ60に連通させる
通路64が形成され、上記移動治具56には、3方電磁
弁10の供給ポート32を油圧源66に連通させる通路
68が形成されている。
【0018】上記制御装置62は、たとえばシーケンサ
或いはマイクロコンピュータなどにより構成されるもの
であり、たとえば図6に示すフローチャートに従って制
御作動を実行することにより、供給ポート32に作動油
を供給した状態で電磁ソレノイド14を駆動することに
より三方電磁弁10の出力特性を検出し、着座位置設定
部材駆動装置として機能する油圧シリンダ58によりそ
の出力特性が予め設定された範囲に到達するまで圧入部
材16を圧入し、本体部材12に対する固定位置を変更
させる。
【0019】先ず、圧入部材16が有底円筒穴18の開
口部に僅かに嵌め入れられた状態の三方電磁弁10が固
定治具54に装着され且つ油圧源66が起動させられた
状態で、図示しない起動押釦が操作されると、図6の作
動が開始される。先ずステップS1では、移動治具56
の先端面が圧入部材16の外側端面に当接するまで油圧
シリンダ58が前進させられる。次いで、ステップS2
では駆動デューティ比Dが変化させられるとともに、ス
テップS3では駆動デューティ比Dが変化させられたと
きの各制御圧PSOL に基づいて三方電磁弁10の実際の
特性値が算出される。この三方電磁弁10の実際の特性
値とは、たとえば駆動デューティ比Dを95%としたと
きの制御圧PSOL95 や、駆動デューティ比Dを所定幅た
とえば30%から80%の範囲で変化させたときの制御
圧PSOL の変化率ΔPSOL /ΔDである。
【0020】次いで、ステップS4では、上記三方電磁
弁10の実際の特性値が予め設定された判断基準範囲内
であるか否かが判断される。たとえば、駆動デューティ
比Dを95%としたときの制御圧PSOL95 が油圧源66
から供給された供給圧の所定割合A%以上の範囲内であ
り、且つ変化率ΔPSOL /ΔDが予め設定された範囲内
であるか否かが判断される。
【0021】当初は上記ステップS4の判断が否定され
るので、ステップS5において圧入部材16が予め設定
された所定の値だけ油圧シリンダ58により圧入された
後、前記ステップS2以下が繰り返し実行される。そし
て、以上のステップが繰り返し実行されるうち、上記ス
テップS4の判断が肯定されると、ステップS6におい
て油圧シリンダ58が後退させられて本ルーチンが終了
させられる。
【0022】上述のように、本実施例の三方電磁弁10
によれば、第2着座面34を備えた圧入部材(着座位置
設定部材)16は、球状弁子22の移動ストロークST
を所定の値に設定するために本体部材12の所望の位置
に固定され得るものであるから、この圧入部材16の本
体部材12に対する固定位置を選択することによって、
部品の加工公差や組付精度の影響を出力特性が受けるこ
とがなく、その出力特性の精度を高めることができる。
【0023】また、本実施例の移動ストローク自動設定
装置50によれば、制御装置62は、供給ポート32に
作動油を供給した状態で電磁ソレノイド14を駆動する
ことにより三方電磁弁10の出力特性を検出し、その出
力特性が予め設定された範囲に到達するまで油圧シリン
ダ58により圧入部材16の固定位置を自動的に変更さ
せることから、出力特性が予め設定された目標範囲内に
到達するように圧入部材16の本体部材12に対する固
定位置が設定されるので、部品の加工公差や組付精度の
影響を出力特性が受けることがなく、その出力特性の精
度を高めることができる。また、部品の加工公差や組付
精度の影響が解消されるので、三方電磁弁10を安価に
製造できる。
【0024】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
【0025】たとえば、前述の実施例の三方電磁弁10
では、第2着座面34を備えた圧入部材16の本体部材
12に対する固定位置が変更されることにより球状弁子
22の移動ストロークSTが設定されるように構成され
ていたが、第1着座面34を備えた部材を本体部材12
とは独立に設け、その第1着座面34を備えた部材の固
定位置を本体部材12に対して変更するようにしてもよ
い。
【0026】また、前述の実施例の本体部材12は複数
の部品の結合から構成されてもよい。
【0027】また、前述の実施例のステップS4では、
駆動デューティ比Dが95%時における制御圧PSOL95
が供給圧の所定割合A%以上の範囲内であり、且つ変化
率ΔPSOL /ΔDが予め設定された範囲内であるか否か
が判断されていたが、いずれか一方だけが判断されても
差支えない。
【0028】また、前述の実施例では、着座位置設定部
材として機能する圧入部材16は圧入により固定されて
いたが、圧入部材16は本体部材12に対して螺合、溶
接、かしめ、接着などの他の手段により固定されても差
支えない。
【0029】また、前述の実施例の三方電磁弁10は球
状弁子22が用いられていたが、円柱状、円錐状などの
他の形状であっても差支えない。
【0030】その他、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において種々変更が加えられ得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の三方電磁弁およびその製造
装置の構成を説明する図である。
【図2】図1の三方電磁弁の要部を説明する断面図であ
る。
【図3】図1の三方電磁弁において、球状弁子の各径お
よび移動ストロークSTに対する出力特性をそれぞれ示
す図である。
【図4】図1の三方電磁弁において、球状弁子の移動ス
トロークSTに対する、駆動デューティ比Dが95%時
の制御圧PSOL95 の変化を説明する図である。
【図5】図1の三方電磁弁において、球状弁子の移動ス
トロークSTに対する、変化率ΔPSOL /ΔDの変化を
説明する図である。
【図6】図1の実施例の制御装置の制御作動の要部を説
明するフローチャートである。
【符合の説明】
10:三方電磁弁 12:本体部材 14:電磁ソレノイド 16:圧入部材(着座位置設定部材) 20:弁室 22:球状弁子(弁子) 24:出力ポート 26:排出ポート 30:第1着座面 32:供給ポート 34:第2着座面 50:移動ストローク自動設定装置(三方電磁弁の製造
装置) 58:油圧シリンダ(着座位置設定部材駆動装置) 60:圧力センサ(制御圧検出センサ) 62:制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−134384(JP,A) 特開 平2−89881(JP,A) 特開 昭63−210480(JP,A) 特開 昭56−70176(JP,A) 特開 平3−134385(JP,A) 実開 平7−10659(JP,U) 実開 平5−81576(JP,U) 実開 平2−67175(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16K 31/00 - 31/11

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 作動油が供給される供給ポートと、制御
    圧を出力する出力ポートと、作動油を排出する排出ポー
    トと、該出力ポートを該供給ポートおよび排出ポートの
    一方および他方に択一的に連通させるために電磁ソレノ
    イドにより往復駆動される弁子とを備え、該出力ポート
    の該供給ポートに連通させられる時間割合が変更される
    ことにより、所望の制御圧を出力する形式の三方電磁弁
    であって、 前記供給ポート、出力ポート、および排出ポートに連通
    する弁室を備え、前記弁子を該弁室内に収容する本体部
    材と、 該本体部材に設けられ、前記供給ポートおよび排出ポー
    トの一方を閉じるために前記弁子が着座させられる第1
    着座面と、 前記供給ポートおよび排出ポートの他方を閉じるための
    第2着座面を備え、該第2着座面が前記第1着座面と対
    向した状態で、前記弁子の移動ストロークを所定の値に
    設定するために前記本体部材の所望の位置に固定され得
    る着座位置設定部材とを、含むことを特徴とする三方電
    磁弁。
  2. 【請求項2】 請求項1の三方電磁弁の製造装置であっ
    て、 前記着座位置設定部材を駆動して前記本体部材に対する
    固定位置を変更する着座位置設定部材駆動装置と、 前記制御圧を検出する制御圧検出センサと、 前記供給ポートに作動油を供給した状態で前記電磁ソレ
    ノイドを駆動することにより前記三方電磁弁の出力特性
    を検出し、該出力特性が予め設定された範囲に到達する
    まで前記着座位置設定部材駆動装置により前記着座位置
    設定部材の固定位置を変更させる制御装置とを含むこと
    を特徴とする三方電磁弁の製造装置。
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