JP3510926B2 - 電磁弁 - Google Patents
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Description
オートマチック変速機に用いられる切換弁であって、磁
石ケーシングが設けられていて、該磁石ケーシングが、
少なくとも部分的にプラスチック体に埋め込まれてい
て、電磁コイルと磁石コアとを収容しており、該電磁コ
イルと該磁石コアとが、磁石可動子を介して弁部材と協
働するようになっており、前記磁石ケーシングに圧力媒
体通路を備えた弁接続部分が結合されている形式のもの
に関する。
イツ連邦共和国特許出願公開第4301670号明細書
に基づき公知である。このような形式の電磁弁では、弁
接続部分と磁石ケーシングとの結合が縁曲げ過程によっ
て行なわれ、この場合、磁石外周壁の部分が弁接続部分
の接続フランジを中心にして曲げられる。このときに、
一般に旋削加工部分または深絞り成形部分として製造さ
れている磁石ケーシングは常時、開いたケーシング側に
縁曲げつばが形成されるように構成されていなければな
らない。さらに、電磁弁の運転時には、縁曲げ過程によ
って生ぜしめられた不都合が生じてしまう。すなわち、
縁曲げ成形時に、つまり金属性の磁石ケーシングの曲げ
過程時に、チップ形成が生じてしまい、このチップが圧
力媒体循環路に侵入してしまうおそれがある。さらに、
このような縁曲げ結合では、非シール性が生じてしま
う。このような非シール性は電磁弁の運転時に不都合と
なるか、またはそれどころか電磁弁の故障を招いてしま
う。縁曲げ結合部の範囲における金属性磁石ケーシング
の著しい変形に基づき、亀裂が生じるおそれもある。
で述べた形式の電磁弁を改良して、磁石ケーシングの一
部を曲げ成形する必要なく、弁接続部分と磁石ケーシン
グとの間の単純で廉価な結合が可能となるような電磁弁
を提供することである。
に本発明の構成では、プラスチック体が、磁石ケーシン
グを越えて突出した環状の縁部を有しており、該縁部
が、弁接続部分に設けられた接続フランジを取り囲んで
おり、プラスチック体の前記環状の縁部と、前記接続フ
ランジとが、互いに隣接した周面の範囲で互いに結合さ
れているようにした。
て次のような利点を持っている。すなわち、磁石ケーシ
ングと弁接続部分との結合が、磁石ケーシングの変形加
工を必要とすることなく、廉価にかつ製造技術的に簡単
に可能となる。縁曲げつばは必要とならない。弁接続部
分と磁石ケーシングとの間の結合はプラスチック体を介
して行なわれる。このプラスチック体には、磁石ケーシ
ングが埋め込まれている。しかもこの結合は、製造技術
的に簡単で廉価な、自動化可能な方法、たとえば超音波
溶接、超音波埋込みまたは接着により行なうことができ
る。
スチック体との良好で耐久性のある結合を得るために
は、接続フランジがほぼ円筒状に形成されていると有利
である。なぜならば、結合範囲において均一な負荷経過
が可能となるからである。
接続部分全体が熱可塑性のプラスチックから成っている
と、この接続フランジは簡単かつ廉価に製造することが
でき、超音波溶接による磁石ケーシングのプラスチック
体との結合が特に有効となる。
外周面に凹部が形成されていると有利である。この凹部
には、超音波埋込み時にプラスチック体の材料が侵入
し、これにより固い結合(形状接続)を形成することが
できる。この場合、接続フランジもしくは弁接続部分全
体が金属性の材料、たとえばアルミニウムから製造され
ていてもよい。
成形された金属部分から成っていると特に有利である。
なぜならば、深絞り成形された金属部分は、同機能の切
削加工部分よりも簡単かつ廉価に製造することができる
からである。さらに、2つの部分の代わりに1つの部分
が使用されると、磁束のために不都合となる副空気ギャ
ップが生じなくなる。
て、その内面にプラスチックを被覆されており、しかも
このプラスチックがプラスチック体と結合されている
と、接触個所に沿った圧力媒体の漏れが完全に回避され
る。圧力媒体は、慣用の電磁弁の場合とは異なり、もは
やギャップを介して磁石コアとコイル枠体との間に侵入
することができない。深絞り成形された金属部分から成
る磁石コアの場合には、磁石ケーシングの底部エレメン
トが一緒に一体成形されると特に有利である。これによ
り、電磁弁の組付けが簡単となり、構造も一層廉価とな
る。
説明する。
グが示されている。この磁石ケーシング10はほぼポッ
ト形に形成されていて、周面に複数の貫通孔11を有し
ている。磁石ケーシング10の底部12には、中心の開
口13が形成されている。磁石ケーシング10の内部に
は、電磁コイル14とコイル枠体15とが配置されてい
る。コイル枠体15は一方の端面に環状の突起16を有
しており、この突起16は底部12に設けられた開口1
3に突入している。電磁コイル14もしくはコイル枠体
15は中空円筒状の磁石コア18を取り囲んでおり、こ
の磁石コア18の下端面には外方に突出した底部エレメ
ント19が配置されている。この底部エレメント19は
磁石ケーシング10の開いた側を閉じている。磁石コア
18は底部12に面した範囲に、比較的小さな直径の区
分20を有している。この区分20は開口13内にまで
突入している。開口13の範囲では、磁石コア18の比
較的小さな直径の区分20が、一貫して延びる孔22を
備えたカバー21によって閉鎖されている。
カバー21と底部エレメント19とを備えた磁石コア1
8との両者は、深絞り成形体部分として簡単かつ廉価に
製造されている。磁石ケーシング10と、底部エレメン
ト19を備えた磁石コア18と、電磁コイル14と、コ
イル枠体15とを結合するためには、これらの構成部分
がプラスチック体23に埋め込まれている。このような
埋込み過程は公知の形式で、前記構成部分を射出成形型
内に挿入して、周面に射出成形プラスチックを射出する
ことにより行なわれる。これによって、磁石ケーシング
10に設けられた貫通孔11によって、電磁コイル14
に対する固い熱伝導結合を形成することができる。磁石
コア18は内室24の範囲で同じくプラスチック材料2
5を被覆されており、この場合、カバー21に設けられ
た孔22に接続された、一貫して延びる圧力媒体通路2
7が残る。磁石コア18に設けられた貫通孔28を介し
て、電磁コイル14もしくはコイル枠体15に対する結
合が形成されるので、プラスチック材料25に対する密
な埋込みもしくは結合が可能となる。磁石コア18の内
部に設けられたプラスチック材料25はプラスチック体
23と結合されており、この場合、底部エレメント19
も埋め込まれている。
の底部12の範囲で、突出した環状の縁部30を有して
いる。プラスチック体23に設けられたこの環状の縁部
30によって、ほぼ円筒状の室31は底部12の外側の
上方で制限される。プラスチック体23には、さらに電
磁弁の組込みのための固定エレメント29が一体成形さ
れている。
部に位置する室31には、弁接続部分33のほぼ円筒状
の接続フランジ32が挿入されており、この場合、この
接続フランジ32の端面34は底部12に接触すること
ができる。
端面34には、ほぼ円筒状の凹部35が形成されてい
る。この凹部35の基部からは環状溝36が出発してい
る。この環状溝36は弁接続部分33を貫通した長手方
向通路37を介して消費器に接続されている。この消費
器の接続部は符号Aで示されている。環状溝36によっ
て取り囲まれた突起38は長手方向孔39によって貫通
され、この長手方向孔39は磁石コア18に設けられた
孔22に向かい合って位置していて、弁接続部分33に
設けられた横方向通路40に接続されている。この横方
向通路40は圧力媒体源に接続されており、この圧力媒
体源の接続部は符号Pで示されている。
底部12とによって取り囲まれた室は、可動子室42と
して働く。この可動子室42には、板状の磁石可動子4
3が案内されている。この磁石可動子43は真ん中の孔
44を有しており、この孔44には、球形の弁部材45
がプレス嵌めされている。この弁部材45は弁接続部分
33に設けられた孔39もしくは磁石コア18に設けら
れた孔22と協働する。したがって、それぞれ可動子室
42に向けられた前記孔39;22の端部は弁座として
形成されている。
端面でばね46によって負荷される。このばね46は磁
石コア18の比較的小さな直径の区分20を取り囲んで
いて、比較的大きな直径への移行部によって形成された
段部47に接触している。このばね46によって、磁石
可動子は弁接続部分33の方向に押圧されるので、弁部
材45は長手方向孔39に設けられた弁座に接触する。
プラスチック体23によって互いに結合されている。こ
のためには、接続フランジ32の周面と、プラスチック
体23の環状の縁部30の周面とが、公知の形式で、た
とえば超音波溶接、超音波埋込みまたは接着により互い
に固く結合されている。
接続フランジ32が熱可塑性のプラスチックから製造さ
れていると、超音波溶接による縁部30との結合が特に
好都合となる。
ンジ32が別の材料、たとえばアルミニウムまたは別の
材料から成っていても結合は可能である。この場合、超
音波埋込みによる良好でかつ耐久性の良い結合を可能に
するためには、接続フランジ32の外周面に環状の溝4
9が形成されている。この溝49の容積は埋込み時に溶
融された容積よりも少しだけ小さく形成されている。
の場合、まず比較的小さな直径を有する下側の溝が埋め
られ、次いでその上に位置する比較的大きな直径を有す
る溝が埋められる。これらの溝には、超音波埋込み時に
プラスチック体23の材料もしくは環状の縁部30の材
料が埋め込まれるので、耐久性の良い極めて固い結合が
得られる。この場合に、接続フランジ32に、端面34
から外周面を向いた環状の斜面50が形成されていると
有利である。これによって、接続フランジ32と底部1
2との間へのプラスチック溶融体の侵入が阻止されて、
フランジがセンタリングされる。
されている。この3ポート2位置弁の作用形式は公知で
あるので、詳しくは説明しない。
23の前記構成に基づき、電磁弁の単純でかつ廉価な構
造が可能となる。ケーシングのこのような構成により、
組立てキッドに適した電磁弁構造が可能になる。このよ
うな電磁弁構造では、たとえば弁接続部分の交換および
/または磁石可動子構成群の交換によって、弁構造の変
化もしくは弁機能の変化が可能となる。
記構造に基づき、さらに磁石ケーシング10と弁接続部
分33との間の結合個所に対する負荷軽減に関しても大
きな利点が得られる。電磁弁の組込み状態では、この電
磁弁がたとえば切換弁として自動車のオートマチック変
速機に挿入されている場合には、この電磁弁がその弁接
続部分33で、対応する収容孔に挿入され、固定ばね
(図示しない)を固定エレメント29に背後から係合さ
せることにより保持される。これによって偏心的に作用
するクランプ力および/または揺動負荷は環状の縁部の
端面に支持され得る。これによって、接続フランジ32
と環状の縁部30との間の結合個所は負荷軽減される。
このような構造の汎用の電磁弁では、接続フランジにお
いて支持が行なわれる。なぜならば、磁石ケーシングの
縁曲げされた範囲では規定の支持が不可能であるからで
ある。
絞り成形された金属部分もしくは打抜き兼引抜き成形部
分として構成されることに基づき、切削加工部分として
の構成に比べて大きなコスト節約が得られる。このよう
な構成により、非切削加工製造が可能になるので、磁石
コアを貫通する孔の製造時に、場合によっては運転を危
険にさらすチップ発生が生じなくなる。
分的に生じる、コイル枠体と磁石コアとの間の漏れは、
プラスチック体23への前記埋込みと、磁石コア18の
内面に設けられたプラスチック材料25とによって回避
される。
縁曲げ縁部の構成に基づき、磁気帰路を可能にするため
に付加的な磁束案内エレメントが必要となる。本発明に
よる電磁弁の構成では、この機能が磁石コア18の底部
12によって満たされる。この場合、一体の構造に基づ
き、取り扱い性は著しく簡単になる。これによって、電
磁弁の磁気効率は高められる。なぜならば、2つの部分
から成るケーシング構成の場合に生じる空気ギャップで
の磁気損失が生じないからである。さらに、慣用の電磁
弁では、磁石ケーシングにおける磁束案内エレメントの
支持がしばしば不正確となる。磁石ケーシングの縁曲げ
時には、ずれ、撓み(硬化)、ひいては行程変化が生じ
てしまう。本発明による電磁弁の構成では、底部12に
おける接続フランジ32の接触により、規定された空間
的対応関係が得られる。このような対応関係は結合過程
によっても変えられない。これにより、特に電磁弁の大
量生産において、正確で一定の寸法を有する高い品質を
保証することができる。
部、 13 開口、 14 電磁コイル、 15 コイ
ル枠体、 16 突起、 18 磁石コア、 19 底
部エレメント、 20 区分、 21 カバー、 22
孔、 23 プラスチック体、 24 内室、 25
プラスチック材料、 27 圧力媒体通路、 28
貫通孔、 29 固定エレメント、 30 縁部、 3
1 縁部、32 接続フランジ、 33 弁接続部分、
34 端面、 35 凹部、36 環状溝、 37
長手方向通路、 38 突起、 39 長手方向孔、4
0 横方向通路、 42 可動子室、 43 磁石可動
子、 44 孔、 45 弁部材、 46 ばね、 4
7 段部、 49 溝、 50 斜面
Claims (6)
- 【請求項1】 電磁弁であって、磁石ケーシング(1
0)が設けられていて、該磁石ケーシング(10)が、
少なくとも部分的にプラスチック体(23)に埋め込ま
れていて、電磁コイル(14)と磁石コア(18)とを
収容しており、該電磁コイル(14)と該磁石コア(1
8)とが、磁石可動子(43)を介して弁部材(45)
と協働するようになっており、前記磁石ケーシングに圧
力媒体通路(37,36,39,40)を備えた弁接続
部分(33)が結合されている形式のものにおいて、プ
ラスチック体(23)が、磁石ケーシング(10)を越
えて突出した環状の縁部(30)を有しており、該縁部
(30)が、弁接続部分(33)に設けられた接続フラ
ンジ(32)を取り囲んでおり、プラスチック体(2
3)の前記環状の縁部(30)と、前記接続フランジ
(32)とが、互いに隣接した周面の範囲で互いに結合
されており、弁接続部分(33)の少なくとも前記接続
フランジ(32)が、金属性の材料から成っており、該
接続フランジ(32)の外周面に凹部(49)が形成さ
れており、前記環状の縁部(30)と前記接続フランジ
(32)との結合が、超音波埋込みにより行なわれてい
ることを特徴とする電磁弁。 - 【請求項2】 前記接続フランジ(32)が、ほぼ円筒
状に形成されている、請求項1記載の電磁弁。 - 【請求項3】 磁石コア(18)が、深絞り成形された
金属部分から成っている、請求項1記載の電磁弁。 - 【請求項4】 磁石コア(18)と底部エレメント(1
9)とが、一体の構成部材として形成されている、請求
項1記載の電磁弁。 - 【請求項5】 磁石コア(18)が中空円筒状に形成さ
れており、該磁石コア(18)の内面(24)が、少な
くとも部分的にプラスチック材料(25)で被覆されて
おり、該プラスチック材料(25)が、磁石ケーシング
(10)のプラスチック体(23)に結合されている、
請求項1から4までのいずれか1項記載の電磁弁。 - 【請求項6】 磁石コア(18)に、磁石可動子(4
3)とは反対の側で、磁石ケーシングの底部エレメント
(19)が一体成形されている、請求項1記載 の電磁
弁。
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