JP3142680B2 - ソレノイドバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の電子制御オー
トマチックトランスミッション用等に用いられるポペッ
ト型油圧ソレノイドバルブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用のポペット型油圧ソレノイドバ
ルブは、多くの種類のものがある。例えば、３ポート２
ポジションのポペット型油圧ソレノイドバルブの場合、
図７に示すように、ケーシング５内に上下に移動自在に
配置されたボール４に先端が当接するピン１３と一体に
かしめられたプランジャ６がスプリング１１とソレノイ
ドコイル２の電磁力によってスリーブ５６内で上下する
ようにされている。ボール４を上下に挟んで対向してＴ
ポートに連通するＴポート側シート面４１およびＰポー
トに連通するＰポート側シート面４２が設けられ、ボー
ルが保持される空間４３が図示されていないアクチュエ
ータに圧油を給排するためのＡポートに連通するように
されている。

【０００３】ソレノイドコイル２が非通電時はプランジ
ャ６を介してスプリング１１によってＰポート側シート
面４２にボール４が着座されてＡポートとＴポートが連
通するようにされ、また、ソレノイドコイル通電時は電
磁力によってプランジャ６はスプリング１１力に打ち勝
って上方へ吸引され、ボール４も上方に移動しＴポート
側シート面４１にボールが着座されてＡポートとＰポー
トが連通するようにされることによって圧油流路の切換
えが行われる。

【０００４】従来このような３ポート２ポジションのポ
ペット型油圧ソレノイドバルブは、Ｐポート側シート面
４２を有するＰポート側シート４４ａ、このシートとボ
ールが移動するための空間４３を形成する開口凹部、ま
たは開口凹部と一体になったＴポート側シート面を有す
るＴポート側シート４４ｂ、下端がＴポート側シート４
４ｂの上面４４ｃに当接し上端がガイド３の下端３ａに
当接し、Ｔポート側シート４４ｂとガイド３間にＴポー
ト空間４６を構成するするケーシングの鍔部５ａ、プラ
ンジャ６の径方向の動きを規制するとともにソレノイド
コイル２が巻かれたコイルボビン４５の下側端面４５ａ
に当接して磁路を構成するガイド３、コイルボビン４
５、端子カバー３０、波ばね４７、および、蓋体１０を
順次積層し、筒状のケーシング５の上部端でかしめ固定
されている。

【０００５】端子カバー３０（コイルボビン４５）と蓋
体１０間の波ばね４７は組付軸方向の安定をはかる。な
お、端子カバー３０はコイルと蓋体やケーシング等との
短絡を防止するためのものであり、コイルボビンと一体
成形されているものもある。プランジャ６の上端のステ
ータ７は前述のケーシング５側に固定されている。そし
てケーシング５、ガイド３、プランジャ６、ステータ
７、蓋体１０により磁気回路を形成するようにされてい
る。１５はコイルに接続された端子である。

【０００６】このような構造のソレノイドバルブの性能
は、プランジャおよびボールの移動量によって決定され
る。プランジャ６はボール４がＰポート側シート面４２
に着座した位置を下限としステータ７に当接した位置で
上限となる。そこで、プランジャストロークは図７にお
いて、プランジャの上端４８とステータ下端４９との間
の長さになる。プランジャ下端の寸法はＰポート側シー
ト面４２からのボール４、ピン１３およびプランジャ６
の寸法によって定まる。ステータ下端の寸法はＰポート
側シート面４４ｃより、Ｔポート側シート４４ｂ、ケー
シング鍔部５ａ下端からケーシング上段部５ｃまで、蓋
体１０およびステータ７の累積寸法によって決まる。ま
た、ボール４の上下移動ストロークは、ボールがＰポー
ト側シート位置とＴポート側シートに着座した位置との
間の長さとなる。

【０００７】また、２ポート２ポジションのポペット型
油圧ソレノイドバルブの場合について簡単に説明する
と、図８に示すように、ボール４がかしめられて一体と
なったプランジャ６がスプリング１１とソレノイドコイ
ル２の電磁力によってスリーブ５６内に上下するように
されており、中心に高圧ポート５１を有するシート５２
の上方の空間５３が低圧ポート５３ａ側に連通されてい
る。ソレノイドコイル２が非通電時にはスプリング１１
によってプランジャ先端のボール４をシート５２に着座
させて高圧ポート５１を閉塞する。また、ソレノイドコ
イル通電時は電磁力によりプランジャ６はスプリング力
に打ち勝って上方へ吸引され、シート５２からボール４
が離脱し高圧ポートからの圧油が低圧側に連通するよう
にされ、圧油の切換えが行われる。

【０００８】ケーシング５の下端５５にシート５２の上
端周囲部が挟持され、かしめられるとともに、シート面
上にボール保持部と低圧側空間５３を作るようにされた
鍔部５ａを有するケーシング５内に、上方より鍔部５ａ
に当接するガイド３、コイルボビン５４、コイルボビン
の上端面に当接するＴ字状の断面をもつステータ５８を
順次積層し、筒状のケーシング上部とステータ上縁部と
がかしめられ固定されている。そこで、図８の場合のプ
ランジャストロークは図７の場合と同様にプランジャの
上端４８とステータ下端４９との間の長さになる。プラ
ンジャ上端の寸法はシート面５２ａからのボール４およ
びプランジャ寸法によって定まる。ステータ下端寸法は
シート面５２ａより、ケーシング鍔部５ａ下端からケー
シング上段部５ｃまで、およびステータ５８の累積寸法
によって決まる。また、ボール４の上下移動ストローク
は、ボールがシートに着座した位置とプランジャ６がス
テータ５８に当接した位置との間の長さとなる。なお、
前述の図７での端子カバー３０は図８においては、コイ
ルボビンと一体にされており、ステータ５８とコイルボ
ビン５４間にはスリーブ５６が挿入されている。また、
プラグインの雄雌アダプターのハウジング５９を設け、
ソレノイドコイル２からのリード線６０をハウジング５
９に設けられたコネクタ端子６１に接続している。

【０００９】自動車の電子制御オートマチックトランス
ミッション用のポペット型油圧ソレノイドバルブは高速
応答性、高精度の制御が要求され、また、量産に適し、
性能にばらつきがないことが望まれる。この性能を確保
するためには、ボールの上下移動ストロークのばらつき
を小さくするとともに、ボールの上下移動ストロークを
プランジャストロークより短く、かつ可能な限りプラン
ジャストロークと一致させることが要求される。しか
し、前述したように従来のポペット型油圧ソレノイドバ
ルブの構成においては、プランジャのストロークは、各
部品の寸法誤差および組み付け誤差がすべて累積するた
め、大きくばらつくこととなり、ソレノイドバルブの高
精度な制御および、量産時の安定な特性を得られないと
いう問題があった。

【００１０】そこで、プランジャストロークのばらつき
を減らすため、図７に示すようにステータ７に調整ねじ
５０を設け、プランジャストロークを調整できるように
したり、あるいは図８に示すような場合にはステータの
首下寸法を変えたものを幾つか用意し、選別して組付け
るなどしていた。しかしながら、前述のストローク寸法
の精度向上対策は、組立工程、部品点数の増大を招き、
性能上のばらつきが依然として大きく安定した性能が得
にくく、また量産に適さず、コストアップにもなるとい
う問題があった。

【００１１】そこで、実開平３−４３１８３号等におい
ては、２ポート２ポジションソレノイドバルブのシート
面とプランジャの径方向の動きを規制するガイドとを一
体に樹脂により成形し、ガイドの内径と同径のプランジ
ャの摺動面が形成されるガイドの内径部上方の小径部
と、小径部より内径の大きい大径部と、大径部と小径部
で形成された肩部と、を設け、小径部にプランジャを摺
動自在に挿入し、プランジャの上端が当接可能にされか
つ磁路の一部を形成するステータを大経部に肩部位置ま
で挿入している。

【００１２】即ち、プランジャストロークはシート面、
ボール、プランジャ、ステータ等の構成部品寸法および
組立寸法によって決まる。また、シート面を上向きに一
体に成形され、プランジャ下端の寸法は一体成形された
シート面とボールおよびプランジャ寸法によって決ま
る。プランジャの上端の寸法はステータで決定される。
ステータは樹脂で一体成形されたボビン内径肩部に当接
されており、結果としてボビンに一体に設けられたシー
ト面と肩部の寸法で決まる。このように、プランジャ上
端と下端位置はシート面を基準として寸法が決まるの
で、プランジャストロークはボビンと一体成形されたシ
ート面と肩部間の寸法により決まる。さらに、ボビン成
形時にシート面とプランジャおよびステータの入る穴を
成形用金型で同時に成形する。よって、ステータの入り
込む穴の肩部からシート面までの長さが成形用の金型の
寸法で決定されるので、各寸法の精度がさらに向上す
る。

【００１３】かかる構造のものについて詳細を説明する
と、例えば、図９乃至図１１に示すように、ボビン１は
ソレノイドコイル２巻線部１ｋ、ガイド３、ボール４の
シート面１ｄ、およびポート部を有するシート１ｇ、コ
ネクタ取付部１ｈで樹脂一体成形されており、巻線部に
ソレノイドコイルが巻回されている。

【００１４】ボビン内径部は下側に小径部１ａを、上側
に大径部１ｂを有し、小径部と大径部の境界部で肩部１
ｃを有している。ガイド３は磁性体よりなり、ソレノイ
ドコイルの外部磁路の一部を構成する。シート１ｇは出
口側ポートと連通するボール４の移動する空間１ｅを形
成し、ボールが着座可能となっているシート面１ｄ、シ
ート面と連通する入口側ポート１ｆとを有しており、図
１１に示すように、特にシート面１ｄとボビン内径の肩
部１ｃとの間の寸法Ｌの寸法精度を確保できるようにし
て成形されている。コネクタ取付部１ｈは外部の電磁弁
駆動信号と接続するための電導部材３１とともにコイル
ボビンに樹脂一体成形されており、この電導部材３１の
コイル側一端はボビン巻線部に巻回されたソレノイドコ
イル２の端部とハンダ付け、または、溶接、圧着等の方
法により接続されている。同様にソレノイドコイル２の
他端はアース端子２ａに接続されており、アース端子２
ａは蓋体１０に溶接されボディアースされている。な
お、３２はコネクタハウジングである。

【００１５】バルブ全体を収納するケーシング５の下端
段部５ａにボビン１のガイド３の端部が当接するように
してボビンがケーシングに挿入されている。ボビン内径
小径部１ａに、軸方向自在に摺動可能に設けられたプラ
ンジャ６が設けられている。プランジャ６は下端に軸穴
６ａを有しボール４がかしめ等により固定され、ボール
４がボビンに一体成形されたシート面１ｄ上に着座可能
に配置されている。プランジャ６と同心に、ボビン内径
大径部１ｂには磁性体よりなるステータ７が挿入されて
おり、プランジャ６との間に非磁性体よりなるスペーサ
８が挟持されている。プランジャ６とステータ７との吸
着面の軸方向にそれぞれ穴６ｂ、７ｂを設け、この穴６
ｂ、７ｂに非磁性体よりなるスプリング１１が装着され
ている。

【００１６】ステータ上部の小径部７ａにコイルばね９
が装着されている。ステータ７の小径部７ａを逃がした
磁性体よりなる概略リング状の蓋体１０がケーシング上
段部５ｃとケーシング上部かしめ５ｂ部間に挟持されて
おり、この蓋体１０によってコイルばね９がステータ側
に付勢するようにされている。ケーシング５の下端段部
５ａと上部かしめ部５ｂ間にソレノイドコイル２が巻回
されたボビン１、ステータ７、コイルばね９、蓋体１０
が順に積層され、コイルばね９により軸方向に固定、密
封されている。ステータ７とボビンシート面１ｄ間に、
ボール４、プランジャ６、スプリング１１が挟持され、
スプリング１１によってボール４がシート面１ｄに押し
つけられ着座されている。

【００１７】ケーシング５、ガイド３、プランジャ６、
ステータ７、蓋体１０とで、磁路が形成されている。プ
ランジャ６はソレノイドコイル２を励磁することによる
ことでスペーサ８を挟んでステータ７に吸着し、消磁時
にはプランジャ６がステータより離脱する。

【００１８】ソレノイドコイル２に電流が流れていない
ときは、スプリング１１の力でシート面１ｄがボール４
によって塞がれているので入口ポート１ｆの圧油は出口
ポートには流れない。なお、本発明のようなソレノイド
バルブの使用圧力は一般に低く、使用される圧力もスプ
リング力１１より低い圧力で使用される。一方、ソレノ
イドコイル２に電流が流れるとプランジャ６、ボール３
は、スプリング１１に逆らって上方へ吸引され、ボール
は、シート面１ｄを離れる。このとき入口ポート１ｆの
圧油は、シート面１ｄとボールの間を通って出口ポート
１ｅに流出する。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来は、前
述したように、ケーシング５によって固定される各部品
は一個の平あるいは波スプリングによって軸方向の振動
防止をはかっていた。しかし、シートと一体に樹脂成形
したボビン内径に肩部を設け、ステータを肩部に当接す
るようにしたので、ボビンおよびステータの両方を固定
するための工夫が必要となる。そこで、前述の図２にお
いては蓋体１０とステータ７間にコイルスプリング９を
設けステータ７がボビンの内径肩部１ｃに当接するよう
にした。ケシーシングのかしめ力は蓋体１０、スプリン
グ９、ステータ段部７ｃ、ステータ７、ボビン肩部１
ｃ、ボビン１、ボビンと一体成形されたガイド３、ケー
シングの下端段部５ａとによって発生させ、軸方向の隙
間が生じないようにスプリング９が働く。

【００２０】しかしながら、この場合、蓋体１０とステ
ータ７との間にスプリング９を挿入するので、ステータ
７は縦長の小径部７ａを必要とする。このため、磁路面
積が小さくなり、磁気飽和により吸引力が小さくなる。
さらに、ボビン内径肩部の面圧が過大になるという問題
があった。また、前述したように、ストローク寸法の精
度を上げるため２ポート２ポジションソレノイドバルブ
の場合は、一つのシートと一体に樹脂成形したボビン内
径に肩部を設け、ステータを肩部に当接させているが、
３ポート２ポジションソレノイドバルブのように対向す
る二つのシートを有する場合についての示唆や開示はな
い。

【００２１】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、シートと一体に樹脂成形したボビン内径に肩部を
設け、ステータを肩部に当接するようにした場合に、ス
テータの肩部への付勢力とボビンを収納するケーシング
のかしめ力を異ならせそれぞれ適切な軸方向力を与える
とともに、ステータの磁路面積を確保し、肩部に過大な
面圧を与えないことである。さらには、対向する二つの
シートを有する場合であっても、プランジャストローク
を簡単、確実にばらつきなく組付けられるようにするこ
とである。これにより、部品点数が少なくて組付けがし
易く量産に適した、安定な特性を有するポペット型油圧
ソレノイドバルブを提供しようとするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明においては、ソレノイドコイル
の電磁力とスプリングによって往復動するプランジャを
介して、プランジャと同芯に圧油の供給路又は排出路間
に設けられた一又は複数のシート面にボールを着座また
は離脱させることにより、圧油の分配または給排を行う
ポペット型油圧ソレノイドバルブにおいて、ソレノイド
コイルを構成するボビンには、少なくとも一のシート面
とプランジャの径方向の動きを規制するガイドとが一体
に樹脂により成形され、かつガイドの内径と同径であっ
てプランジャの摺動面が形成されるガイドの内径部上方
の小径部と、小径部より内径の大きい大径部と、大径部
と小径部で形成された肩部とを設ける。さらに、小径部
にプランジャを摺動自在に挿入し、プランジャの上端が
当接可能にされかつ磁路の一部を形成するようにされた
ステータを大径部に肩部位置にまで挿入する。さらにボ
ビンのステータ側端面に当接し磁路を形成するリング状
の蓋体と、内径部がステータの外方に設けられた段部に
当接可能にされ外径部が蓋体と略同径の略ドーナツ形円
盤状の平ばねと、を順次積層し、ボビンとバルブ全体を
収納するケーシング間に平ばねを弾性力をもつように挟
持固定する。さらに、平ばねによりステータを肩部に付
勢するようにすることにより、ステータの肩部への付勢
力とボビンを収納するケーシングのかしめ力を異ならせ
それぞれ適切な軸方向力を与え、ステータの磁路面積を
確保し、肩部に過大な面圧を与えないようにした。

【００２３】また、請求項２に係る発明においては、ソ
レノイドコイルの電磁力とスプリングによって往復動す
るプランジャを介して、プランジャと同芯に圧油の供給
路又は排出路間に設けられた一又は複数のシート面にボ
ールを着座または離脱させることにより、圧油の分配ま
たは給排を行うポペット型油圧ソレノイドバルブにおい
て、ソレノイドコイルを構成するボビンは、少なくとも
一のシート面とプランジャの径方向の動きを規制するガ
イドとが一体に樹脂により成形され、かつガイドの内径
と同径であってプランジャの摺動面が形成されるガイド
の内径部上方の小径部と、小径部より内径の大きい大径
部と、大径部と小径部で形成された肩部とを設ける。さ
らに、小径部に前記プランジャが摺動自在に挿入され、
プランジャの上端が当接可能にされかつ磁路の一部を形
成するようにされたステータが大径部に肩部位置にまで
挿入する。さらにボビンのステータ側端面に当接するリ
ング状の波ばねである外リングと、磁路を形成するリン
グ状の蓋体と、を順次積層し、ボビンとバルブ全体を収
納するケーシング間に外リングを弾性力を持つように挟
持固定し、かつ、ステータの外方に設けられた段部と蓋
体との間に弾性力をもつように挟持固定されたリング状
の波ばねである内リングを設ける。さらに、外リングと
内リングを例えば放射状の接続部により一体にするのが
よい。

【００２４】また、請求項３に係る発明においては、ソ
レノイドコイルの電磁力とスプリングによって往復動す
るプランジャを介して、プランジャと同芯に、圧油の供
給路又は排出路間に相対して設けられた二つのシート面
にボールを着座または離脱させることにより、圧油の分
配または給排を行うポペット型油圧ソレノイドバルブに
おいて、ソレノイドコイルを構成するボビンは、シート
面の一つとプランジャの径方向の動きを規制するガイド
とが一体に樹脂により成形され、かつガイドの内径と同
径であってプランジャの摺動面が形成されるガイドの内
径部上方の小径部と、該小径部より内径の大きい大径部
と、大径部と小径部で形成された肩部と、一体にされた
シート面を含む開口凹部を形成するボビン端面とを設け
る。さらに、小径部にプランジャを摺動自在に挿入し、
プランジャの上端が当接可能にされかつ磁路の一部を形
成するようにされたステータを大径部に肩部位置まで挿
入する。さらに、ボビンと一体にされたシート面と同芯
に対向してボールを挟んで第２のシート面を形成するよ
うにボビン端面に当接する第２のシートを設けることに
より、対向する二つのシートを有する場合であっても、
プランジャストロークを簡単、確実にばらつきなく組付
けられるようにした。さらに、このソレノイドバルブ
に、前述の平ばね又は波ばねが設けるのがよい（請求項
４）。

【００２５】

【作用】請求項１の発明においては、ボビンとステータ
が一つの平ばねで二種の別々の力で押さえられる。平ば
ねの小径部はステータをボビン肩部に押しつけるように
働き、大径部はボビン外周部でケーシングによりかしめ
軸方向に移動しないように働く。また、ステータの外径
を小さくしないような平ばねを使用するので、磁路面積
を絞ることがない。

【００２６】請求項２の発明においては、ボビンとステ
ータが内リングと外リングの波ばねで別々の力で押さえ
られる。内リングはステータをボビン肩部に押しつける
ように働き、外リングはボビン外周部でケーシングによ
りかしめ軸方向に移動しないように働く。また、厚みの
薄い波ばねを使用するので、磁路面積の絞る量が少な
い。外リングと内リングの波ばねの弾性力は種々の設定
が可能であり、適切な軸方向力を与えることができる。
また内リングと外リングを例えば放射状の接続部で一体
にしたので取扱が簡単である。

【００２７】３ポート２ポジションソレノイドバルブの
場合には、ボビン下端面に開口する凹部（開口凹部）を
形成するようにし、この開口凹部上側にシート面が下向
きになるように一体に成形される。ボビン端面に第二の
シートが当接される。プランジャの下端寸法はボビン下
端に当接する第二のシート面およびボール、ピン、プラ
ンジャ等の寸法によって決まる。一方プランジャの上端
の寸法はステータで決定されるが、ステータは樹脂で一
体成形されたボビン内径肩部に当接されており、結果と
してボビンに一体に設けられた一のシート面と肩部の寸
法で決まる。このように、プランジャ上端と下端位置は
一のシート面を基準として寸法が決まるので、プランジ
ャストロークは一体成形された一のシート面と肩部間の
寸法および一のシート面と第二のシート側のボビン端面
間の寸法により決まる。

【００２８】ボビン成形時に一のシート面とボビン端
面、プランジャおよびステータの入る穴を同時に成形す
る。このとき、ボビンの端面からステータの入り込む穴
の肩部までの長さおよびボビンの端面から一のシート面
までの長さが成形用の金型の寸法で決定されるので、各
寸法の精度がよくなる。また、第二のシートも精度よく
製作でき、端面で当接させればよいので、組立時のボビ
ン側シート面と第二のシート面との位置精度も良くな
る。

【００２９】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１及び図２はこの軸方向の固定構造に関する請求項１に
係る実施例である。図１は図１０と同じ２ポジション２
ポートバルブであり、図１０とはステータ押さえスプリ
ング部分が異なるので図１０と同じ部分については説明
を省略する。なお、端子部は省略してある。図２に示す
ように、ステータ７の小径部７ａ′を逃がすように内径
部１６ａをくり抜き、外形の一部を切り欠いたドーナツ
形円板状に成形された弾性のある薄い平ばね１６の外縁
部１６ｂ（外径部）を図１に示すように、ケーシング５
と内径がステータ外径部と同径にされた蓋体２０間に挟
持してかしめられる。ステータ７の小径部７ａ′周辺の
段部７ｃ′に平ばね１６の内径部１６ａが当接されてい
る。そして、ケーシング上部かしめ部５ｂ、平ばね１
６、蓋体２０、端子カバー３０、ボビン１、ボビンと一
体成形されたガイド３、ケーシングの下端段部５ａが軸
方向に平ばねの外径部の弾性力によって付勢固定され
る。一方、平ばねの内径部１６ａはステータ７をボビン
肩部１ｃに押しつけるように働き、ステータを軸方向に
固定する。このように、ボビンとステータが一つの平ば
ねで二種の別々の力で押さえられる。よって、ボビン内
径肩部受圧力が軽減して肩部の変形をなくすことがで
き、かつ、ステータの磁路面積を確保できる。

【００３０】図３及び図４は本発明の請求項３に係る実
施例であり、３ポート２ポジションソレノイドバルブに
適用した場合である。前述した図７と同じ部分は説明を
省略する。図３、図４において、ボビン２１はソレノイ
ドコイル２巻線部２１ｋ、ガイド３、Ｔポート側シート
２１ｎ、ガイド３とＴポート側シート２１ｎ間に設けら
れた低圧空隙部２１ｐ、Ｔポート側シート面２１ｄを含
み下向きの凹部を形成する開口凹部２１ｑとが樹脂一体
成形されており、巻線部にはソレノイドコイル２が巻回
されている。

【００３１】ボビン内径部は下側に小径部２１ａを、上
側に大径部２１ｂを有し、小径部と大径部の境界部で肩
部２１ｃを有している。ガイド３は小径部２１ａの下側
に同心に設けられており、ソレノイドコイルの外部磁路
の一部を構成する。Ｔポート側シート２１ｎは下面にボ
ール４が着座可能にされたシート面２１ｄを有し、上部
にＴポートに連通する低圧空隙部２１ｐおよび下部に開
口凹部２１ｑが設けられている。特に、Ｔポート側シー
ト面２１ｄとステータ７の入り込む肩部２１ｃ間の寸法
Ｌ１の寸法精度を確保出来るようにして成形され、同時
に、Ｔポート側シート面２１ｄとこのシート面に対向し
て設けられるＰポート側シート１２が当接するボビン２
１の下端面２１ｍまでの寸法Ｌ２の寸法精度を確保出来
るようにして成形されている。

【００３２】バルブ全体を収納するケーシング５の下段
部５ｄに円板状の非磁性体であるＰポート側シート１２
がケーシング下端部５ｄを折り曲げ、かしめによって固
定され、シート上面１２ｂにボビン２１の下端面２１ｍ
が当接するようにボビン２１がケーシング５内に挿入さ
れている。Ｐポート側シート１２とＴポート側シート面
２１ｄを含む開口凹部２１ｑにボール４がＰポート側シ
ート面１２ａまたはＴポート側シート面２１ｄに着座可
能に配置されている。ボール４に当接するピン１３が設
けられたプランジャ２６がボビンの小径部２１ａに軸方
向に摺動自在に挿入され、ステータ７がボビンの大径部
２１ｂに挿入されている。スプリング１１がプランジャ
２６の一端に当接してステータ７のスプリング穴７ｂに
付勢して組付られている。ステータ７の外方に設けられ
た小径部７ａ′段部７ｃ′およびボビン２１上端部２１
ｓに当接して端子カバー３０、波ばね２９、蓋体１０が
順次積層され、蓋体１０がケーシング上段部５ｃとケー
シング上部かしめ５ｂ部間に固定されている。

【００３３】波ばね２９によりボビン２１がＰポート側
シート上面１２ｂに当接され、また、ステータ７がボビ
ン２１内部の肩部２１ｃに当接され軸方向に固定されて
いる。Ｐポート側シート１２は圧油を給排する図示され
ていないバルブブロック等に当接して取付られるが、バ
ルブブロックとＰポート側シート間の圧油の漏れを防ぐ
ために弾性材料で成形されたシールプレート１４が取付
られている。

【００３４】ケーシング５、ガイド３、プランジャ２
６、ステータ７、蓋体１０は磁性材料よりなり、磁路を
形成する。端子１５は外部の電磁弁駆動信号と接続する
ようにされ、ボビン巻線部に巻回されたソレノイドコイ
ル２の端部とハンダ付け、または、溶接、圧着等の方法
により接続されている。

【００３５】ソレノイドコイル２に電流が流れていない
ときは、プランジャ２６、ピン１３、ボール４はスプリ
ング１１によってボールがＰポート側シート１２のシー
ト面１２ａを完全にふさぐまで下に押し下げられる。こ
のときの油の流れは、Ｐポートからの圧油は、シールプ
レート１４中心孔１４ａからＰポート側シートのシート
面１２ａへ至るものの、ボール４が穴を完全にシールし
ているため、流れない。 また、Ａポート側の圧油は、
シールプレート１４側孔１４ｂより、Ｐポート側シート
１２の側孔１２ｃ、Ｐポート側シート１２およびボビン
のＴポート側シート２１ｎ間の開口凹部２１ｑを通り、
ボール４とシート面２１ｄの間隙を通って、低圧空隙部
２１ｐに流出し、ケーシング５にあけられたＴポート穴
より外部へ流出する。

【００３６】一方、ソレノイドコイル２に電流が流れる
とプランジャ２６、ピン１３、ボール４は、スプリング
１１に逆らって上方へ吸引され、ボール４は、Ｐポート
側シートのシート面１２ａを離れ、ボビン側のシート面
２１ｄに着座する。このとき油の流れは、Ｐポートの圧
油は、シールプレート中心孔１４ａからＰポート側シー
トのシート面とボール４の間隙を通って、ボビンの下向
き開口凹部２１ｑを通り、Ｐポート側シートの側孔１２
ｃ、シールプレートの側孔１４ｂを通り、Ａポートへ至
る。

【００３７】図５、図６は本発明の請求項２に係る波ば
ねを示す。前述の図１による方法ではケーシング５と蓋
体２０間に平ばねを挟持し、平ばねの平面部の弾性を利
用したが、本発明においては蓋体と端子カバー（または
ボビン）間、蓋体とステータ間に二重の波ばねを挟持す
るようにしたものである。図５、図６において、波ばね
１７は軸方向に複数の波状形状１８をもった、同軸、同
平面に外リング１７ａと内リング１７ｂの互いにばね力
が異なる２つの波ばねを有し、この波ばねの外リングと
内リングが放射状の接続部１９によって一体にされてい
る。前述した図３に示した波ばね２９に代えて本実施例
波ばねが使用される。図３を参照して説明すると、蓋体
１０はケーシング上段部５ｃとケーシング上部かしめ５
ｂ部間に固定されており、この蓋体１０とボビン２１間
に端子カバー３０を介して波ばね２９に代えて、波ばね
１７の外リング１７ａが挟持され、蓋体１０とステータ
７間に波ばね１７の内リング１７ｂが挟持されており、
ボビン、ステータそれぞれに同時にかつ異なった荷重が
加えられる。その他につていは前述したと同様なので説
明を省略する。

【００３８】なお、ボール４は、一般に磁性体、また
は、非磁性体の鋼材が用いられているが、原価低減や低
騒音化を目的として、硬度を上げたふっ素ゴムを始めと
する耐久性の優れた樹脂を、代わりに用いることも可能
である。ボビンと一体成形されるシートは、使用条件に
より、図７に示したようにボビンと同材質のものを同時
成形したり、図３に示したように金属等の別材質のもの
を成形時に組み込む。また、成形時の位置決め精度、お
よび耐久性は、耐熱性を有し、硬度があり、熱収縮率の
小さい樹脂、例えば、直鎖型ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレ
ンサルファイド樹脂）により成形することで、この特長
は更に改善される。これに、硝子繊維を含有させたもの
を使用すれば更に効果は高まる。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。

【００４０】ボビンのシート面とボビン内径肩部間及び
ボビン端面が樹脂で一体成形されたソレノイドバルブに
おいて、平ばね又は波ばねを用いケーシングのかしめに
よって発生する軸方向の力をボビン押しつけ力とステー
タ押しつけ力のそれぞれの必要軸力に応じた値で付勢す
るようにしたので、ボビン側の軸力が不足せず、ケーシ
ング、ガイド、ステータ、第二のシート等間のガタが無
くなり、作動不良もなく耐久性能が向上した。また、ス
テータ側の軸力が大き過ぎてボビン肩部に過大な面圧が
かかり潰れたり破損したりすることがなくなり、一段と
耐久性の高いソレノイドバルブを提供するものとなっ
た。

【００４１】また、２個必要なばねを簡単な構造の１個
の波ばね、または、平ばね等の板状のばねを用い、か
つ、別々なばね力を加えるようにしたので、厚みが薄
く、また、ステータ部の径部を縮小して磁路面積を絞る
ようなことがなくなり、磁気効率が良いソレノイドバル
ブを提供することとなった。また、コストが下がり、さ
らに、ばねの組立、および、位置決めも容易となり、精
度も確保できる。平ばねに対し波ばねは弾性力を容易に
設定できるので管理が容易である。

【００４２】ボビンの一のシート面とボビン内径肩部間
及びボビン端面が樹脂で一体成形され、ボビン側のシー
ト面とボビン内径肩部間の寸法や第二のシート面とボビ
ン内径肩部間の寸法が高精度に仕上がるので、各部品の
寸法を測定せずに、一定寸法の部品として組み立てるだ
けで寸法精度が確保され、特にプランジャストローク、
ボールストロークとも寸法精度を向上させることがで
き、二つのシート面を有する３ポート２ポジションソレ
ノイドバルブの場合であっても制御性が一段と向上す
る。また、樹脂成形時に金型を使用し高精度の寸法が確
保されるので、部品間のばらつきも全くなくなり、より
量産に適する。

【００４３】また、開口凹部や油の流路も一体樹脂成形
するため、また、第二のシートも構造が簡単であるた
め、複雑な加工部品が省略でき、さらに、直鎖型ＰＰＳ
樹脂を用いた場合には強度が増すので、従来ボビンとプ
ランジャの間に設けたスリーブが不用となるなど大幅な
コストダウンとなる。

【００４４】以上述べたように、本発明によれば、ボビ
ンをケーシングに固定する軸方向力と、ステータを肩部
に付勢する軸方向力を異ならせ適切な軸方向力を提供
し、構造も簡単であり、また、３ポート２ポジションソ
レノイドバルブの場合でもプランジャストロークを簡
単、確実にばらつきなく組付られるようになり、組付が
し易く、部品点数の少ない、量産に適した、安定な特性
を有するポペット型油圧ソレノイドバルブを提供するも
のとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１に係るポペット形ソレノイド
バルブ（２ポート２ポジション）の実施例を示す断面図
である。

【図２】図１に使用される平ばねの斜視図である。

【図３】本発明の請求項３に係るポペット形ソレノイド
バルブ（３ポート２ポジション）の実施例を示す断面図
である。

【図４】図３におけるボビンの断面図である。

【図５】本発明の請求項２に係る実施例を示す波ばねの
平面図である。

【図６】図５の波ばねの斜視図である。

【図７】従来のポペット形ソレノイドバルブ（３ポート
２ポジション）の断面図である。

【図８】従来のポペット形ソレノイドバルブ（２ポート
２ポジション）の断面図である。

【図９】従来のポペット形ソレノイドバルブ（２ポート
２ポジション）の上面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ断面図である。

【図１１】図１０におけるボビンの断面図である。

【符号の説明】

１、２１ ボビン １ａ、２１ａ 小径部 １ｂ、２１ｂ 大径部 １ｃ、２１ｃ 肩部 １ｄ、２１ｄ ボビンと一体にされたシート面 １ｇ、２１ｎ ボビンと一体にされたシート ２ ソレノイドコイル ３ ガイド ４ ボール ５ ケーシング ６ プランジャ ７ ステータ ７ｃ′ ステータ外方の段部 １０、２０ 蓋体 １１ スプリング １２ 第二のシート（Ｐポート側シート） １２ａ 第二のシート面（Ｐポート側シート） １６ 平ばね １６ａ 内径部 １６ｂ 外径部（内縁部） １７ 波ばね １７ａ 外リング １７ｂ 内リング １９ 接続部 ２１ｍ ボビン端面 ２１ｑ 開口凹部（ボールの移動する空間）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成瀬 峰幸 富山県富山市石金20番地 株式会社不二 越内 (72)発明者 中田 修一 富山県富山市石金20番地 株式会社不二 越内 (72)発明者 武内 祐樹 富山県富山市石金20番地 株式会社不二 越内 (56)参考文献 特開 平３−204486（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−248785（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−157576（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−74356（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−72880（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−43183（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−184278（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−58178（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−145370（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−145369（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−43182（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 31/06 - 31/11

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソレノイドコイルの電磁力とスプリング
   によって往復動するプランジャを介して、前記プランジ
   ャと同芯に圧油の供給路又は排出路間に設けられた一又
   は複数のシート面にボールを着座または離脱させること
   により、圧油の分配または給排を行うポペット型油圧ソ
   レノイドバルブにおいて、前記ソレノイドコイルを構成
   するボビンは、少なくとも一の前記シート面と前記プラ
   ンジャの径方向の動きを規制するガイドとが一体に樹脂
   により成形され、かつ前記ガイドの内径と同径であって
   前記プランジャの摺動面が形成される前記ガイドの内径
   部上方の小径部と、該小径部より内径の大きい大径部
   と、該大径部と前記小径部で形成された肩部と、を有
   し、前記小径部に前記プランジャが摺動自在に挿入さ
   れ、前記プランジャの上端が当接可能にされかつ磁路の
   一部を形成するようにされたステータが前記大径部に前
   記肩部位置にまで挿入され、さらに前記ボビンのステー
   タ側端面に当接し磁路を形成するリング状の蓋体と、内
   径部が前記ステータの外方に設けられた段部に当接可能
   にされ外径部が前記蓋体と略同径の略ドーナツ形円盤状
   の平ばねと、が順次積層され前記ボビンとバルブ全体を
   収納するケーシング間に前記平ばねが弾性力をもって挟
   持固定され、さらに、前記平ばねにより前記ステータが
   前記肩部に付勢されていることを特徴とするソレノイド
   バルブ。
2. 【請求項２】 ソレノイドコイルの電磁力とスプリング
   によって往復動するプランジャを介して、前記プランジ
   ャと同芯に圧油の供給路又は排出路間に設けられた一又
   は複数のシート面にボールを着座または離脱させること
   により、圧油の分配または給排を行うポペット型油圧ソ
   レノイドバルブにおいて、前記ソレノイドコイルを構成
   するボビンは、少なくとも一の前記シート面と前記プラ
   ンジャの径方向の動きを規制するガイドとが一体に樹脂
   により成形され、かつ前記ガイドの内径と同径であって
   前記プランジャの摺動面が形成される前記ガイドの内径
   部上方の小径部と、該小径部より内径の大きい大径部
   と、該大径部と前記小径部で形成された肩部と、を有
   し、前記小径部に前記プランジャが摺動自在に挿入さ
   れ、前記プランジャの上端が当接可能にされかつ磁路の
   一部を形成するようにされたステータが前記大径部に前
   記肩部位置にまで挿入され、さらに前記ボビンのステー
   タ側端面に当接するリング状の波ばねである外リング
   と、磁路を形成するリング状の蓋体と、が順次積層され
   前記ボビンとバルブ全体を収納するケーシング間に前記
   外リングが弾性力をもって挟持固定され、かつ、前記ス
   テータの外方に設けられた段部と前記蓋体との間に弾性
   力をもって挟持固定されたリング状の波ばねである内リ
   ングが設けられ、前記外リングと内リングは接続部を介
   して一体にされていることを特徴とするソレノイドバル
   ブ。
3. 【請求項３】 ソレノイドコイルの電磁力とスプリング
   によって往復動するプランジャを介して、前記プランジ
   ャと同芯に圧油の供給路又は排出路間に相対して設けら
   れた二つのシート面にボールを着座または離脱させるこ
   とにより、圧油の分配または給排を行うポペット型油圧
   ソレノイドバルブにおいて、前記ソレノイドコイルを構
   成するボビンは、前記シート面の一つと前記プランジャ
   の径方向の動きを規制するガイドとが一体に樹脂により
   成形され、かつ前記ガイドの内径と同径であって前記プ
   ランジャの摺動面が形成される前記ガイドの内径部上方
   の小径部と、該小径部より内径の大きい大径部と、該大
   径部と前記小径部で形成された肩部と、前記一体にされ
   たシート面を含む開口凹部を形成するボビン端面と、を
   有し、前記小径部に前記プランジャが摺動自在に挿入さ
   れ、前記プランジャの上端が当接可能にされかつ磁路の
   一部を形成するようにされたステータが前記大径部に前
   記肩部位置にまで挿入され、さらに、前記ボビンと一体
   にされたシート面と同芯に対向して前記ボールを挟んで
   第２のシート面を形成するように前記ボビン端面に当接
   する第２のシートが設けられていることを特徴とするソ
   レノイドバルブ。
4. 【請求項４】 前記ソレノイドバルブは請求項１又は２
   記載の前記平ばね又は前記波ばねが設けられていること
   を特徴とする請求項３記載のソレノイドバルブ。