JP3767102B2 - ソレノイドバルブ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば油圧制御や流量制御等に用いられるソレノイドバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のソレノイドバルブとしては、たとえば図８に示すようなものが知られている。
【０００３】
すなわち、センタポスト１００と、このセンタポスト１００を取り囲むように設けられるソレノイド１０１と、センタポスト１０１と軸方向に所定間隔を隔てて設けられるポート部１０２と、ソレノイド１０１の内周面とセンタポスト１００及びポート部１０２の対向面とによって形成されるプランジャ室１０３内に軸方向に移動自在に挿入されるプランジャ１０４と、このプランジャ１０４とセンタポスト１００との間に挿入されてプランジャ１０４をポート部１０２に対して押圧するスプリング１０５と、ポート部１０２に設けられる流入路１０６および流出路１０７と、を備えている。
【０００４】
そして、ソレノイド１０１を励磁してプランジャ１０４をスプリング１０５のばね力に抗してセンタポスト１００に吸引することによって流入路１０６を開口させ、ソレノイド１０１への通電量を変えることによって流入路１０６の開き量を制御して制御圧を制御するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した従来技術の場合には、油圧等の作動液体内に空気が混入していると、図９（ａ）のａ部に示すように、制御圧が不安定となるという問題があった。
【０００６】
これは、従来のプランジャ１０４はポート部１０２に対して平面的に接離する構成となっていたために、図９（ｂ）に示すように、単位ストローク当たりの制御圧の変化量（バルブ感度）が大きく、プランジャ１０４が少し動いただけでも制御圧が敏感に変化することに原因があることが判明した。
【０００７】
また、従来のプランジャ１０４の支持はソレノイド１０１のボビン１０８内周で行っているが、互いの熱膨張係数の違いからクリアランスは最小６０〜８０［μｍ］が限界で、そのため周方向のチャタリングを発生しやすく、また、ポート部１０２の流入路１０６との中心ずれも生じやすいため、同様にチャタリングを発生しやすかった。
【０００８】
なお、これらの問題を解消する方法として、ソレノイド内部のエア抜きを設ける方法もあるが、ソレノイドバルブが油圧ユニット内部に入っている場合（オートマチックトランスミッションなどに適用する場合など）や、油圧ユニット自体がエアオイルに混入させる場合などでは、エア抜きでは対処しきれなかった。
【０００９】
本発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、空気のような気体が作動液体に混入していても、圧力や流量等は安定し、制御特性に優れたソレノイドバルブを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にあっては、センタポストと、該センタポストを取り囲むように設けられるソレノイドと、前記センタポストと軸方向に所定間隔で隔てて設けられるポート部と、前記ソレノイドの内周面とセンタポスト及びポート部の対向面とによって形成されるプランジャ室内に軸方向に移動自在に挿入されるプランジャと、該プランジャとセンタポストとの間に挿入されてプランジャをポート部に対して押圧するスプリングと、前記ポート部に設けられる流入路と、を備え、
前記ソレノイドを励磁してプランジャをスプリングのばね力に抗してセンタポスト側に吸引し、ソレノイドへの通電量を変化させて吸引力を変化させることによって流入路の前記プランジャ室側の出口の開き量を制御するソレノイドバルブにおいて、
前記ソレノイド内周にプランジャを軸方向に摺動自在に案内する軸受部材を設けると共に、前記プランジャの先端部にポート部の流入路内周に摺動自在に挿入される筒状バルブ部を突設し、該筒状バルブ部の側壁にプランジャの軸方向移動によって徐々に開口する開口部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、プランジャのストロークに応じて筒状バルブ部側壁の開口部が徐々に開いていくが、単位ストロークに対する開口面積の増分は小さく、制御圧や流量の変化も小さい。したがって、制御液体中の空気等が気体が圧縮されてプランジャが余計にストロークしても開口面積の増分は小さく、軸方向のチャタリングを防止でき、制御圧や流量特性の変化を小さく抑えることができる。
【００１２】
また、プランジャを軸受部材によって支持しているので、プランジャを径方向のがたつきを抑えることができ、径方向のチャタリングを防止することができる。
【００１３】
さらに、軸受部材はポート部の流入路内周に嵌合固定される嵌合筒部を設け、軸受部材外周とソレノイド内周間には隙間を設けたことを特徴とする。
この隙間は流入路から流入した流体をプランジャの背面側に流す流路となる。このようにすれば、軸受部材がポート部の流入路に対して位置決めされるので、軸受部材に案内されるプランジャの筒状バルブ部の中心軸も流入路に対して正確に芯出しすることができる。
【００１４】
また、前記軸受部材に、プランジャがスプリングのばね力によってポート部側へ付勢された場合に該プランジャを位置規制し、かつ流体の流路には面しない規制面を設けるとよい。
【００１５】
したがって、流体の流路には面しない面（流体中のごみなどの付着することのない面）でプランジャを位置規制するので、適正に位置規制される。
【００１６】
また、センタポストと、該センタポストを取り囲むように設けられるソレノイドと、前記センタポストと軸方向に所定間隔で隔てて設けられるポート部と、前記ソレノイドの内周面とセンタポスト及びポート部の対向面とによって形成されるプランジャ室内に軸方向に移動自在に挿入されるプランジャと、該プランジャとセンタポストとの間に挿入されてプランジャをポート部に対して押圧するスプリングと、前記ポート部に設けられる流入路と、を備え、
前記ソレノイドを励磁してプランジャをスプリングのばね力に抗してセンタポスト側に吸引し、ソレノイドへの通電量を変化させて吸引力を変化させることによって前記流入路の前記プランジャ室側の出口の開き量を制御するソレノイドバルブにおいて、
前記プランジャの先端部にポート部の流入路内周に摺動自在に挿入される筒状バルブ部を突設し、該筒状バルブ部の側壁にプランジャの軸方向移動によって徐々に開口する開口部を設けると共に、該筒状バルブ部を支持する円筒状のバルブスリーブを設けることもできる。
【００１７】
したがって、プランジャのストロークに応じて筒状バルブ部側壁の開口部が徐々に開くので、単位ストロークに対する開口面積の増分は小さく、制御圧や流量の変化も小さい。したがって、制御液体中の空気等が気体が圧縮されてプランジャが余計にストロークしても開口面積の増分は小さく、軸方向のチャタリングを防止でき、制御圧や流量特性の変化を小さく抑えることができる。
【００１８】
また、筒状バルブ部をバルブスリーブによって支持しているので、プランジャを径方向のがたつきを抑えることができ、径方向のチャタリングを防止することができ、バルブスリーブを円筒状としたのでインサート成形も可能となる。
【００１９】
さらに、センタポストと、該センタポストを取り囲むように設けられるソレノイドと、該ソレノイドの励磁により吸引されるプランジャと、該プランジャの移動に応じて移動するバルブと、該バルブをプランジャ側に押圧するスプリングと、流入路を有したポート部と、を備え、前記ソレノイドを励磁してプランジャをスプリングのばね力に抗してセンタポスト側に吸引し、ソレノイドへの通電量を変化させて吸引力を変化させることによって前記流入路の前記バルブ側の出口の開き量を制御するソレノイドバルブにおいて、前記バルブの先端側にポート部の流入路内周に摺動自在に挿入される筒状バルブ部を突設し、該筒状バルブ部の側壁にプランジャの軸方向移動によって徐々に開口する開口部を設けることもできる。
【００２０】
したがって、プランジャのストロークに応じて筒状バルブ部側壁の開口部が徐々に開くので、単位ストロークに対する開口面積の増分は小さく、制御圧や流量の変化も小さい。したがって、制御液体中の空気等が気体が圧縮されてプランジャが余計にストロークしても開口面積の増分は小さく、軸方向のチャタリングを防止でき、制御圧や流量特性の変化を小さく抑えることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドバルブを示している。
【００２３】
すなわち、このソレノイドバルブ１は、センタポスト２と、このセンタポスト２を取り囲むように設けられるソレノイド３と、センタポスト２と軸方向に所定間隔を隔てて設けられるポート部４と、を備えている。
【００２４】
このソレノイド３の内周面とセンタポスト２及びポート部４の対向面とによって中空のプランジャ室５が形成され、このプランジャ室５内にプランジャ６が軸方向に移動自在に挿入されている。プランジャ６とセンタポスト２との間にはスプリング７が装着されて、このスプリング７のばね力によって、プランジャ６がポート部４に対して押圧されている。
【００２５】
前記ポート部４には軸方向に貫通する流入路８が設けられ、センタポスト２には第１流出路９が設けられ、さらに、ポート部４付け根位置には第２流出路１０が設けられている。
【００２６】
センタポスト２には中心軸方向に貫通する貫通孔２１が設けられ、この貫通孔２１にスプリング７の設定荷重を調整する調整ねじ部２２がねじ込まれており、この調整ねじ部２２に上記第１流出路９が形成されている。また、調整ねじ部２２のプランジャ室５に面する端部にスプリング７の一端が係合している。
【００２７】
センタポスト２のプランジャ室５に面する端面は内径端から外径端に向けて徐々にプランジャ室側に突出するテーパ面となっており、磁路を形成するロアプレート１１の円筒部１１ａ先端と軸方向に所定間隔を隔てて対向している。
【００２８】
ソレノイド３はボビン３１にコイル３２を巻き付けた構成で、センタポスト２はボビン３１の上半部内周に嵌着され、下半部がプランジャ室５となっており、ポート部４はソレノイド３の下端開口部を塞ぐように設けられている。ソレノイド３の下端面にはロアプレート１１が当接している。ロアプレート１１はフランジ付き円筒形状で、フランジ部１１ｂがソレノイド３下端面に当接し、円筒部１１ａがソレノイド３のボビン３１内周に埋め込まれている。また、ロアプレート１１の円筒部１１ａ内周には薄肉の樹脂部４ａが被覆されている。上記ボビン３１，薄肉樹脂部４ａおよびポート部４はロアプレート１１をインサートして一体成形されている。また、センタポスト２の上端部はソレノイド３の上端からさらに上方に突出しており、センタポスト２上端部に磁路を形成するヨークとなる環状のアッパプレート１２の内径端が固定されている。
【００２９】
アッパプレート１２とソレノイド３の間にはコネクタ部１３が介装されている。このコネクタ部１３には端子１４ａが設けられたソケット部１４が連結され、ソレノイド３から延びる図示しないリード線等がコネクタ部１３に埋設されている。
【００３０】
ソレノイド３はケース１５内に収容され、ケース１５の上端開口部にアッパプレート１２の外径端が嵌合固定され、ケース１５の下端開口部にロアプレート１１のフランジ部１１ｂの外径端が嵌合固定されている。これにより、ソレノイド３を励磁した際の磁気回路Ｈは、センタポスト２，プランジャ６，ロアプレート１１，ケース１５およびアッパプレート１２を通ってセンタポスト２に戻るように形成される。
【００３１】
ソレノイド３内周にはプランジャ６を軸方向に摺動自在に案内する軸受部材としての段付き円筒形状のスリーブ１６が設けられている。スリーブ１６は非磁性材製で、プランジャ室５の下半部内周に所定の隙間ｇを介して配置される軸受部１６１と、軸受部１６１の下端から段差部を介して下方に延びてポート部４の流入路８内周に嵌着される嵌合筒部１６２と、から構成されており、軸受部１６１の下端部に連通穴１６３が設けられている。
【００３２】
プランジャ６は、前記スリーブ１６の軸受部１６１上端よりも上方に位置し、軸受部１６１の内径よりも大径で、かつソレノイド３内径よりも小径でソレノイド３内周との間に所定の隙間Ｇを形成する大径部６１と、大径部６１の下端から下方に延びて軸受部１６１内周に摺動自在に接触するスライド部６２と、スライド部６２よりも小径でスライド部６２下端からさらに下方に延びて軸受部１６１下部に開口する連通穴１６３に面する小径部６３と、小径部６３の下端からさらに下方に延びてポート部４の流入路８内周に摺動自在に挿入される筒状バルブ部６４とから構成され、この筒状バルブ部６４の側壁に部分的に開口する開口部としての開口穴６５が設けられている。
【００３３】
この筒状バルブ部６４の開口穴６５は丸穴で、円周方向に複数設けられており、通電していない状態では、開口穴６５上端と筒状バルブ部６４の上端位置との間にスリーブ１６の嵌合筒部１６２内周に密接して開口穴６５を閉塞するオーバーラップ部６６が設けられている。このオーバラップ部６６があまり大きいと開口するまでのストロークが長くなってしまい電流を増加しても制御圧がなかなか下がらず、下がり始めると急に下がって電流との比例性が無くなってしまうので、シール性を確保できる範囲で可及的に小さくすることが望ましい。
【００３４】
また、上記開口穴６５のように形状は丸穴に限らず、必要な制御圧や流量特性に応じて形状を選択できることができ、例えば筒状バルブ部の先端まで開くスリットを設けるようにしてもよいし、図２に示すように径の異なる円の中心をずらした形状（ａ）や、三角形状（ｂ）とすることも可能である。
【００３５】
ポート部４は、ソレノイド３下端面よりも下方に突出する差し込み筒部４１を備えており、この差し込み筒部４１に流入路８が貫通形成されている。差し込み筒部４１外周には取付穴３０との嵌合部のシールを図るＯリング等のシール部材４２が装着されている。差し込み筒部４１内周に嵌合されるスリーブ１６の嵌合筒部１６２下端部外周には抜け止めリング４３が装着され、スリーブ１６がプランジャ室５側に抜けることを防止している。この抜け止めリング４３はポート部４と一体成形されており、スリーブ１６の嵌合筒部１６２下端がかしめ固定されている。
【００３６】
図３は本実施の形態のソレノイドバルブが用いられる油圧回路の一例である。
【００３７】
すなわち、油圧ユニットの取付穴３０にソレノイドバルブ１の差し込み筒部４１が差し込み固定され、流入路８が制御室３０１に連通している。制御室３０１は第１オリフィス３０２を介して図示しない油圧源から元圧ＰO が作用しており、ソレノイドバルブ１によって所定圧に制御され、制御圧ＰC が第２オリフィス３０３を介してスプールバルブ３０４等に供給されるようになっている。ソレノイドバルブ１の第１，第２流出路９，１０は、ドレインポートとして使用される。
【００３８】
本発明にあっては、ソレノイド３に通電することによってプランジャ６が吸引され、電流の増加に伴ってプランジャ６がセンタポスト２側に移動し、プランジャ６のストロークに応じて筒状バルブ部６４側壁の開口穴６５部が開いている。図９（ｃ）に示すように、従来の平面的な開閉機構に対して単位ストロークに対する開口面積の増分は小さく、制御圧の変化（バルブ感度）も小さい。したがって、制御液体中の空気等の圧縮性を有する気体が圧縮されてプランジャ６が余計にストロークしたとしても開き量の増分は小さく、図９（ｄ）に示すように、制御圧の変化を小さく抑えることができ、
また、プランジャ６をスリーブ１６によって支持しているので、プランジャ６の径方向のがたつきを抑えることができ、チャタリングを防止することができる。
【００３９】
特に、スリーブ１６はポート部４の流入路８内周に嵌合固定される嵌合筒部１６２を設け、軸受部１６１外周とソレノイド３内周間に隙間Ｇを設けているので、軸受部１６１は流入路８に対して位置決めされ、スリーブ１６に案内されるプランジャ６の筒状バルブ部６４の中心軸も流入路８に対して正確に芯出しされる。
【００４０】
なお、上記図３に示す回路では、ソレノイドバルブ１を油圧制御用として用いる場合について説明したが、流量を制御することもできる。また、第１，第２流出路９，１０をドレインポートとして使用しているが、第１あるいは第２流出路から制御圧を供給するような構成とすることもできる。
【００４１】
次に、ソレノイド３を励磁していない際に、プランジャ６がスプリング７のばね力によってポート部４側に付勢されている場合のプランジャ６の位置規制について図４を用いて説明する。図４はプランジャ６近傍の拡大図で、位置規制の仕方を中心線を境界として左右に分けて２通り示している。
【００４２】
プランジャ６の位置規制の仕方としては例えば図に示したような２通りが考えられる。
【００４３】
すなわち、図中中心線の左側（Ａ側）に示したように軸受部１６１の下端の段差部となる嵌合筒部１６２の上端面１６２ａを、プランジャ６を位置規制する規制面とする場合と、図中中心線の右側（Ｂ側）に示したように軸受部１６１の上端面１６１ａを、プランジャ６を位置規制する規制面とする場合と、が考えられる。
【００４４】
なお、図に示したように、Ａ側のような構成とする場合には軸受部１６１の上端面１６１ａとプランジャ６との間にはクリアランスを設け、Ｂ側のような構成とする場合には嵌合筒部１６２の上端面１６２ａとプランジャ６との間にはクリアランスを設ける必要がある。クリアランスを設けずに、両方で位置規制しようとすると、寸法等の精度を高めなければならず、また、実際には個々の部品の精度誤差や摩耗等によって、いずれか一方でのみ位置規制するようになってしまい不安定となり流量特性に悪影響を及ぼす恐れがあるためである。
【００４５】
まず、Ａ側のような構成とする場合には、プランジャ６が位置規制された位置（ソレノイド３が非励磁状態）からソレノイド３が励磁して開口穴６５が開口するまでの位置（所定の励磁力により開口するまでの時間）はオーバラップ部６６のストロークのみで決まる点では優れている。しかし、嵌合筒部１６２の上端面１６２ａは開口穴６５が開口している場合には油などの流体の流路に面するため、鉄粉やゴミ（いわゆるコンタミ）が上端面１６２ａ上に付着・吸着してしまい開口穴６５が完全に閉じない状態が発生してしまうことが考えられ、流量が不安定になってしまうという欠点がある。
【００４６】
これに対して、Ｂ側のような構成とする場合には、プランジャ６が位置規制された位置（ソレノイド３が非励磁状態）からソレノイド３が励磁して開口穴６５が開口するまでの位置（所定の励磁力により開口するまでの時間）は、プランジャ６とスリーブ１６相互の寸法によって決定される点で、上述のＡ側のような構成とする場合に比べて不利である。しかしながら、Ｂ側のような構成の場合には軸受部１６１の上端面１６１ａは流体の流路には面しない位置にあるため、鉄粉やゴミなどが付着・吸着してしまうようなことはほとんどなく、また、上端面１６２ａとプランジャ６との間に十分なクリアランスを設けることで上端面１６２ａにゴミなどが付着・吸着してしまっても開口穴６５は適正に閉じることができ、流量が安定する。
【００４７】
以上の点から、Ｂ側のような構成とする方が望ましく、流量を安定させて制御特性に影響を及ぼさずに、品質性を高めることができる。なお、上述の実施の形態では、プランジャ６とスリーブ１６それぞれの形状の関係によって、軸受部１６１の上端面１６１ａを規制面としたが、要は、流体の流路に面しない面であれば、この面に限らず、プランジャとスリーブの形状に応じて適正な面を規制面とすることができるのは言うまでもない。
【００４８】
（第２の実施の形態）
図５には、本発明の第２の実施の形態が示されている。上記第１の実施の形態では、軸受部材を設けてプランジャを支持していたが、本実施の形態では、筒状バルブ部の長さを長くして、円筒状のバルブスリーブにより筒状バルブ部を支持することでプランジャを支持する構成としている。その他の構成等については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００４９】
以下、上記第１の実施の形態と異なる構成等について図５を参照して詳しく説明する。図５は本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドバルブの概略構成断面図である。
【００５０】
図に示したように、本実施の形態では、プランジャ６Ａのうち筒状バルブ部６４Ａの長さを長くしており、この筒状バルブ部６４Ａの位置で、円筒状のバルブスリーブ１６Ａによって支持（軸受け）される構成となっている。
【００５１】
この筒状バルブ部６４Ａの長さを十分長くすることでプランジャ６Ａの傾きを防止している。
【００５２】
このような構成とすることにより、上記第１の実施の形態とは異なり、バルブスリーブ１６Ａを円筒形状とすることができるので、バルブスリーブ１６Ａそのものの製作が容易となると共に、バルブスリーブ１６Ａをインサート成形により固定させることができるので製造が容易となる。
【００５３】
なお、プランジャ６Ａのうち大径部６１Ａとソレノイド３内周との間は接触しないように、隙間Ｇを設けているので、プランジャ６Ａは流入路８に対して位置決めされ、スリーブ１６Ａに案内されるプランジャ６Ａの筒状バルブ部６４Ａの中心軸も流入路８に対して正確に芯出しされる。
【００５４】
以上のような構成によって、上述の第１の実施の形態と同様の効果が得られると共に、製造が容易化を図ることができる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
図６には、本発明の第３の実施の形態が示されている。上記の実施の形態では、プランジャに筒状バルブ部を一体的に設けた構成としたが、本実施の形態では、プランジャと筒状バルブ部材を別部品とする構成としている。その他の構成等については上記の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５６】
以下、上記第１の実施の形態と異なる構成等について図６を参照して詳しく説明する。図６は本発明の第３の実施の形態に係るソレノイドバルブの要部の概略構成断面図である。
【００５７】
図に示したように、本実施の形態では、プランジャ６Ｂと筒状バルブ部材６４Ｂを別部品としている。
【００５８】
そして、プランジャ６Ｂはプランジャ６Ｂのうち大径部６１Ｂがボビン３１Ｂの内周により支持され、筒状バルブ部材６４Ｂはバルブスリーブ１６Ｂにより支持される。
【００５９】
このバルブスリーブ１６Ｂは一体成形により固定することができる。
【００６０】
なお、筒状バルブ部材６４Ｂは流入路８より流入する油の油圧によりプランジャ６Ｂ側へ押圧されており、プランジャ６Ｂと共に移動する構成となっている。
【００６１】
以上のように構成することによって、上記の実施の形態のようにプランジャと筒状バルブ部を一体する場合には、機能上漏れを少なくするためにバルブ部のクリアランスを一定値（例えば６０μｍ）以下とするためには、プランジャやバルブスリーブ等の寸法精度を厳しく管理する必要があるが、本実施の形態では、プランジャと筒状バルブ部材とを別体としているので、各部材の寸法管理を比較的ラフにすることができ製作性に優れている。
【００６２】
また、バルブスリーブ１６Ｂを一体成形により固定することができるので工数が少なくて済み加工性にも優れている。
【００６３】
さらに、プランジャ６Ｂの外周が磁路との摺動部を兼ねているので、上記第１の実施の形態のように軸受部材がプランジャの外周領域の一部を覆っている場合に比べて磁路面積を確保できるので吸引力が向上し、小型化を図ることができる。
【００６４】
（第４の実施の形態）
図７には、本発明の第４の実施の形態が示されている。上記の実施の形態では、いわゆるノーマルクローズタイプのソレノイドバルブに適用した構成を示したが本実施の形態では、いわゆるノーマルオープンタイプのソレノイドバルブに適用した構成を示している。その他の構成等については上記の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００６５】
上記の実施の形態においては、ノーマルクローズタイプ（電流ＯＦＦ時には閉口しており、電流をＯＮにするとソレノイドの励磁によりプランジャが移動して開口するタイプ）の場合について説明したが、ノーマルオープンタイプ（電流ＯＦＦ時には開口しており、電流をＯＮにするとソレノイドの励磁によりプランジャが移動して閉口するタイプ）の場合についても適用することができ、以下に図７を参照して、その１形態を説明する。
【００６６】
図７は本発明の第４の実施の形態に係るソレノイドバルブの概略構成断面図である。
【００６７】
図に示したように、上記実施の形態とは異なり、センタポスト２Ｃがポート部４側に設けられている。
【００６８】
そして、スリーブ１６Ｃに支持されるプランジャ６Ｃはスプリング７１Ｃによりポート部４側に付勢されて、バルブ部材６４１Ｃを押圧しており、バルブ部材６４１Ｃはスプリング７２Ｃによりプランジャ６Ｃを押圧している。
【００６９】
ここで、アジャストスクリュ２２Ｃによってスプリング７１Ｃの付勢力を調整できる構成となっている。
【００７０】
バルブ部材６４１Ｃの端部には、開口穴６５を有した筒状バルブ部６４２Ｃが突設されており、流入路８内周に摺動自在に配置されている。
【００７１】
また、バルブ部材６４１Ｃはセンタポスト２Ｃにより軸受部１６１Ｃにより支持されている。
【００７２】
このような構成により、電流がＯＦＦの時にはスプリング７２Ｃによりバルブ部材６４１Ｃがプランジャ６Ｃ側へ付勢されて開口穴６５が開口している。
【００７３】
したがって、コントロール圧ＰC は最低圧力となっている。
【００７４】
そして、電流をＯＮにしてソレノイド３を励磁すると、プランジャ６Ｃはセンタポスト２Ｃにより吸引されて、電流値を大きくするにつれてスプリング７２Ｃの付勢力に抗して移動し、開口穴６５は徐々に閉口する。
【００７５】
したがって、コントロール圧ＰC は徐々に大きくなる。
【００７６】
なお、図中１４Ｃは所定部へ固定するためのブラケットである。
【００７７】
以上のように、ノーマルオープンタイプのソレノイドバルブについても、上述のノーマルクローズタイプのソレノイドバルブと同様に、図９（ｅ）に示すように、従来の平面的な開閉機構に対して単位ストロークに対する開口面積の増分は小さく、制御圧の変化（バルブ感度）も小さい。したがって、制御液体中の空気等の圧縮性を有する気体が圧縮されてプランジャ６が余計にストロークしたとしても開き量の増分は小さく、図９（ｆ）に示すように、制御圧の変化を小さく抑えることができ、制御特性が向上する。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にあっては、プランジャのストロークに応じて筒状バルブ部側壁の開口部が開いていくが、単位ストロークに対する開口面積の増分は小さく、制御圧や流量の変化も小さい。したがって、制御液体中の空気が圧縮されてプランジャが余計にストロークしても開口面積の増分は小さく、制御圧や流量特性の変化を小さく抑えることができ、制御特性に優れている。
【００７９】
また、プランジャを軸受部材によって支持したのでがたつきを抑えたので、チャタリングを防止することができる。
【００８０】
さらに、軸受部材はポート部の流入路内周に嵌合固定される嵌合筒部を設け、軸受部材外周とソレノイド内周間に隙間を設ければ、軸受部材がポート部の流入路に対して位置決めされる。この軸受部材に案内されるプランジャの筒状バルブ部の中心軸も流入路に対して正確に芯出しすることができる。
【００８１】
また、軸受部材に設けられた規制面によって、流体の流路を妨げない面でプランジャを位置規制させることで、流量を安定させることが可能となり、より一層制御特性が向上する。
【００８２】
また、筒状バルブ部を円筒状のバルブスリーブによって支持すれば、プランジャを径方向のがたつきを抑えることができ、径方向のチャタリングを防止することができると共に、バルブスリーブのインサート成形も可能となり、製作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係るソレノイドバルブの縦断面図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態に係るソレノイドバルブに適用される開口穴の例が示された図である。
【図３】図３は本発明のソレノイドバルブが使用される油圧回路の一例を示す図である。
【図４】図４は図１の要部拡大図で、位置規制の仕方を中心線を境界として左右に分けて２通り示した図である。
【図５】図５は本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドバルブの概略構成断面図である。
【図６】図６は本発明の第３の実施の形態に係るソレノイドバルブの要部の概略構成断面図である。
【図７】図７は本発明の第４の実施の形態に係るソレノイドバルブの概略構成断面図である。
【図８】図８は従来のソレノイドバルブの縦断面図である。
【図９】図９（ａ）は従来のソレノイドバルブの制御特性を示すグラフ、同図（ｂ）は従来のソレノイドバルブのバルブ感度を示すグラフ、同図（ｃ）および（ｅ）は本発明のバルブ感度を示すグラフ、同図（ｄ）および（ｆ）は本発明の制御特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１ ソレノイドバルブ
２ センタポスト
２１ 貫通孔
２２ 調整ねじ部
３ ソレノイド
３１ ボビン
３２ コイル部
４ ポート部
４ａ 薄肉樹脂部
４１ 差し込み筒部
４２ シール部材
４３ 抜け止めリング
５ プランジャ室
６ プランジャ
６１ 大径部
６２ スライド部
６３ 小径部
６４ 筒状バルブ部
６５ 開口穴
６６ オーバーラップ部
７ スプリング
８ 流入路
９，１０ 第１，第２流出路
１１ａ 円筒部
１１ｂ フランジ部
１１ ロアプレート
１２ アッパプレート
１３ 樹脂モールド部
１４ａ 端子
１４ ソケット部
１５ ケース
１６ スリーブ（軸受部材）
１６１ 軸受部
１６１ａ （軸受部１６１の）上端面
１６２ 嵌合筒部
１６２ａ （嵌合筒部１６２の）上端面
１６３ 連通穴
Ｇ 隙間
３０ 取付穴
３０１ 制御室
３０２，３０３ 第１，第２オリフィス
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば油圧制御や流量制御等に用いられるソレノイドバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のソレノイドバルブとしては、たとえば図８に示すようなものが知られている。
【０００３】
すなわち、センタポスト１００と、このセンタポスト１００を取り囲むように設けられるソレノイド１０１と、センタポスト１０１と軸方向に所定間隔を隔てて設けられるポート部１０２と、ソレノイド１０１の内周面とセンタポスト１００及びポート部１０２の対向面とによって形成されるプランジャ室１０３内に軸方向に移動自在に挿入されるプランジャ１０４と、このプランジャ１０４とセンタポスト１００との間に挿入されてプランジャ１０４をポート部１０２に対して押圧するスプリング１０５と、ポート部１０２に設けられる流入路１０６および流出路１０７と、を備えている。
【０００４】
そして、ソレノイド１０１を励磁してプランジャ１０４をスプリング１０５のばね力に抗してセンタポスト１００に吸引することによって流入路１０６を開口させ、ソレノイド１０１への通電量を変えることによって流入路１０６の開き量を制御して制御圧を制御するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した従来技術の場合には、油圧等の作動液体内に空気が混入していると、図９（ａ）のａ部に示すように、制御圧が不安定となるという問題があった。
【０００６】
これは、従来のプランジャ１０４はポート部１０２に対して平面的に接離する構成となっていたために、図９（ｂ）に示すように、単位ストローク当たりの制御圧の変化量（バルブ感度）が大きく、プランジャ１０４が少し動いただけでも制御圧が敏感に変化することに原因があることが判明した。
【０００７】
また、従来のプランジャ１０４の支持はソレノイド１０１のボビン１０８内周で行っているが、互いの熱膨張係数の違いからクリアランスは最小６０〜８０［μｍ］が限界で、そのため周方向のチャタリングを発生しやすく、また、ポート部１０２の流入路１０６との中心ずれも生じやすいため、同様にチャタリングを発生しやすかった。
【０００８】
なお、これらの問題を解消する方法として、ソレノイド内部のエア抜きを設ける方法もあるが、ソレノイドバルブが油圧ユニット内部に入っている場合（オートマチックトランスミッションなどに適用する場合など）や、油圧ユニット自体がエアオイルに混入させる場合などでは、エア抜きでは対処しきれなかった。
【０００９】
本発明は上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、空気のような気体が作動液体に混入していても、圧力や流量等は安定し、制御特性に優れたソレノイドバルブを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にあっては、センタポストと、該センタポストを取り囲むように設けられるソレノイドと、前記センタポストと軸方向に所定間隔で隔てて設けられるポート部と、前記ソレノイドの内周面とセンタポスト及びポート部の対向面とによって形成されるプランジャ室内に軸方向に移動自在に挿入されるプランジャと、該プランジャとセンタポストとの間に挿入されてプランジャをポート部に対して押圧するスプリングと、前記ポート部に設けられる流入路と、を備え、
前記ソレノイドを励磁してプランジャをスプリングのばね力に抗してセンタポスト側に吸引し、ソレノイドへの通電量を変化させて吸引力を変化させることによって流入路の前記プランジャ室側の出口の開き量を制御するソレノイドバルブにおいて、
前記ソレノイド内周にプランジャを軸方向に摺動自在に案内する軸受部材を設けると共に、前記プランジャの先端部にポート部の流入路内周に摺動自在に挿入される筒状バルブ部を突設し、該筒状バルブ部の側壁にプランジャの軸方向移動によって徐々に開口する開口部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、プランジャのストロークに応じて筒状バルブ部側壁の開口部が徐々に開いていくが、単位ストロークに対する開口面積の増分は小さく、制御圧や流量の変化も小さい。したがって、制御液体中の空気等が気体が圧縮されてプランジャが余計にストロークしても開口面積の増分は小さく、軸方向のチャタリングを防止でき、制御圧や流量特性の変化を小さく抑えることができる。
【００１２】
また、プランジャを軸受部材によって支持しているので、プランジャを径方向のがたつきを抑えることができ、径方向のチャタリングを防止することができる。
【００１３】
さらに、軸受部材はポート部の流入路内周に嵌合固定される嵌合筒部を設け、軸受部材外周とソレノイド内周間には隙間を設けたことを特徴とする。
この隙間は流入路から流入した流体をプランジャの背面側に流す流路となる。このようにすれば、軸受部材がポート部の流入路に対して位置決めされるので、軸受部材に案内されるプランジャの筒状バルブ部の中心軸も流入路に対して正確に芯出しすることができる。
【００１４】
また、前記軸受部材に、プランジャがスプリングのばね力によってポート部側へ付勢された場合に該プランジャを位置規制し、かつ流体の流路には面しない規制面を設けるとよい。
【００１５】
したがって、流体の流路には面しない面（流体中のごみなどの付着することのない面）でプランジャを位置規制するので、適正に位置規制される。
【００１６】
また、センタポストと、該センタポストを取り囲むように設けられるソレノイドと、前記センタポストと軸方向に所定間隔で隔てて設けられるポート部と、前記ソレノイドの内周面とセンタポスト及びポート部の対向面とによって形成されるプランジャ室内に軸方向に移動自在に挿入されるプランジャと、該プランジャとセンタポストとの間に挿入されてプランジャをポート部に対して押圧するスプリングと、前記ポート部に設けられる流入路と、を備え、
前記ソレノイドを励磁してプランジャをスプリングのばね力に抗してセンタポスト側に吸引し、ソレノイドへの通電量を変化させて吸引力を変化させることによって前記流入路の前記プランジャ室側の出口の開き量を制御するソレノイドバルブにおいて、
前記プランジャの先端部にポート部の流入路内周に摺動自在に挿入される筒状バルブ部を突設し、該筒状バルブ部の側壁にプランジャの軸方向移動によって徐々に開口する開口部を設けると共に、該筒状バルブ部を支持する円筒状のバルブスリーブを設けることもできる。
【００１７】
したがって、プランジャのストロークに応じて筒状バルブ部側壁の開口部が徐々に開くので、単位ストロークに対する開口面積の増分は小さく、制御圧や流量の変化も小さい。したがって、制御液体中の空気等が気体が圧縮されてプランジャが余計にストロークしても開口面積の増分は小さく、軸方向のチャタリングを防止でき、制御圧や流量特性の変化を小さく抑えることができる。
【００１８】
また、筒状バルブ部をバルブスリーブによって支持しているので、プランジャを径方向のがたつきを抑えることができ、径方向のチャタリングを防止することができ、バルブスリーブを円筒状としたのでインサート成形も可能となる。
【００１９】
さらに、センタポストと、該センタポストを取り囲むように設けられるソレノイドと、該ソレノイドの励磁により吸引されるプランジャと、該プランジャの移動に応じて移動するバルブと、該バルブをプランジャ側に押圧するスプリングと、流入路を有したポート部と、を備え、前記ソレノイドを励磁してプランジャをスプリングのばね力に抗してセンタポスト側に吸引し、ソレノイドへの通電量を変化させて吸引力を変化させることによって前記流入路の前記バルブ側の出口の開き量を制御するソレノイドバルブにおいて、前記バルブの先端側にポート部の流入路内周に摺動自在に挿入される筒状バルブ部を突設し、該筒状バルブ部の側壁にプランジャの軸方向移動によって徐々に開口する開口部を設けることもできる。
【００２０】
したがって、プランジャのストロークに応じて筒状バルブ部側壁の開口部が徐々に開くので、単位ストロークに対する開口面積の増分は小さく、制御圧や流量の変化も小さい。したがって、制御液体中の空気等が気体が圧縮されてプランジャが余計にストロークしても開口面積の増分は小さく、軸方向のチャタリングを防止でき、制御圧や流量特性の変化を小さく抑えることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係るソレノイドバルブを示している。
【００２３】
すなわち、このソレノイドバルブ１は、センタポスト２と、このセンタポスト２を取り囲むように設けられるソレノイド３と、センタポスト２と軸方向に所定間隔を隔てて設けられるポート部４と、を備えている。
【００２４】
このソレノイド３の内周面とセンタポスト２及びポート部４の対向面とによって中空のプランジャ室５が形成され、このプランジャ室５内にプランジャ６が軸方向に移動自在に挿入されている。プランジャ６とセンタポスト２との間にはスプリング７が装着されて、このスプリング７のばね力によって、プランジャ６がポート部４に対して押圧されている。
【００２５】
前記ポート部４には軸方向に貫通する流入路８が設けられ、センタポスト２には第１流出路９が設けられ、さらに、ポート部４付け根位置には第２流出路１０が設けられている。
【００２６】
センタポスト２には中心軸方向に貫通する貫通孔２１が設けられ、この貫通孔２１にスプリング７の設定荷重を調整する調整ねじ部２２がねじ込まれており、この調整ねじ部２２に上記第１流出路９が形成されている。また、調整ねじ部２２のプランジャ室５に面する端部にスプリング７の一端が係合している。
【００２７】
センタポスト２のプランジャ室５に面する端面は内径端から外径端に向けて徐々にプランジャ室側に突出するテーパ面となっており、磁路を形成するロアプレート１１の円筒部１１ａ先端と軸方向に所定間隔を隔てて対向している。
【００２８】
ソレノイド３はボビン３１にコイル３２を巻き付けた構成で、センタポスト２はボビン３１の上半部内周に嵌着され、下半部がプランジャ室５となっており、ポート部４はソレノイド３の下端開口部を塞ぐように設けられている。ソレノイド３の下端面にはロアプレート１１が当接している。ロアプレート１１はフランジ付き円筒形状で、フランジ部１１ｂがソレノイド３下端面に当接し、円筒部１１ａがソレノイド３のボビン３１内周に埋め込まれている。また、ロアプレート１１の円筒部１１ａ内周には薄肉の樹脂部４ａが被覆されている。上記ボビン３１，薄肉樹脂部４ａおよびポート部４はロアプレート１１をインサートして一体成形されている。また、センタポスト２の上端部はソレノイド３の上端からさらに上方に突出しており、センタポスト２上端部に磁路を形成するヨークとなる環状のアッパプレート１２の内径端が固定されている。
【００２９】
アッパプレート１２とソレノイド３の間にはコネクタ部１３が介装されている。このコネクタ部１３には端子１４ａが設けられたソケット部１４が連結され、ソレノイド３から延びる図示しないリード線等がコネクタ部１３に埋設されている。
【００３０】
ソレノイド３はケース１５内に収容され、ケース１５の上端開口部にアッパプレート１２の外径端が嵌合固定され、ケース１５の下端開口部にロアプレート１１のフランジ部１１ｂの外径端が嵌合固定されている。これにより、ソレノイド３を励磁した際の磁気回路Ｈは、センタポスト２，プランジャ６，ロアプレート１１，ケース１５およびアッパプレート１２を通ってセンタポスト２に戻るように形成される。
【００３１】
ソレノイド３内周にはプランジャ６を軸方向に摺動自在に案内する軸受部材としての段付き円筒形状のスリーブ１６が設けられている。スリーブ１６は非磁性材製で、プランジャ室５の下半部内周に所定の隙間ｇを介して配置される軸受部１６１と、軸受部１６１の下端から段差部を介して下方に延びてポート部４の流入路８内周に嵌着される嵌合筒部１６２と、から構成されており、軸受部１６１の下端部に連通穴１６３が設けられている。
【００３２】
プランジャ６は、前記スリーブ１６の軸受部１６１上端よりも上方に位置し、軸受部１６１の内径よりも大径で、かつソレノイド３内径よりも小径でソレノイド３内周との間に所定の隙間Ｇを形成する大径部６１と、大径部６１の下端から下方に延びて軸受部１６１内周に摺動自在に接触するスライド部６２と、スライド部６２よりも小径でスライド部６２下端からさらに下方に延びて軸受部１６１下部に開口する連通穴１６３に面する小径部６３と、小径部６３の下端からさらに下方に延びてポート部４の流入路８内周に摺動自在に挿入される筒状バルブ部６４とから構成され、この筒状バルブ部６４の側壁に部分的に開口する開口部としての開口穴６５が設けられている。
【００３３】
この筒状バルブ部６４の開口穴６５は丸穴で、円周方向に複数設けられており、通電していない状態では、開口穴６５上端と筒状バルブ部６４の上端位置との間にスリーブ１６の嵌合筒部１６２内周に密接して開口穴６５を閉塞するオーバーラップ部６６が設けられている。このオーバラップ部６６があまり大きいと開口するまでのストロークが長くなってしまい電流を増加しても制御圧がなかなか下がらず、下がり始めると急に下がって電流との比例性が無くなってしまうので、シール性を確保できる範囲で可及的に小さくすることが望ましい。
【００３４】
また、上記開口穴６５のように形状は丸穴に限らず、必要な制御圧や流量特性に応じて形状を選択できることができ、例えば筒状バルブ部の先端まで開くスリットを設けるようにしてもよいし、図２に示すように径の異なる円の中心をずらした形状（ａ）や、三角形状（ｂ）とすることも可能である。
【００３５】
ポート部４は、ソレノイド３下端面よりも下方に突出する差し込み筒部４１を備えており、この差し込み筒部４１に流入路８が貫通形成されている。差し込み筒部４１外周には取付穴３０との嵌合部のシールを図るＯリング等のシール部材４２が装着されている。差し込み筒部４１内周に嵌合されるスリーブ１６の嵌合筒部１６２下端部外周には抜け止めリング４３が装着され、スリーブ１６がプランジャ室５側に抜けることを防止している。この抜け止めリング４３はポート部４と一体成形されており、スリーブ１６の嵌合筒部１６２下端がかしめ固定されている。
【００３６】
図３は本実施の形態のソレノイドバルブが用いられる油圧回路の一例である。
【００３７】
すなわち、油圧ユニットの取付穴３０にソレノイドバルブ１の差し込み筒部４１が差し込み固定され、流入路８が制御室３０１に連通している。制御室３０１は第１オリフィス３０２を介して図示しない油圧源から元圧ＰO が作用しており、ソレノイドバルブ１によって所定圧に制御され、制御圧ＰC が第２オリフィス３０３を介してスプールバルブ３０４等に供給されるようになっている。ソレノイドバルブ１の第１，第２流出路９，１０は、ドレインポートとして使用される。
【００３８】
本発明にあっては、ソレノイド３に通電することによってプランジャ６が吸引され、電流の増加に伴ってプランジャ６がセンタポスト２側に移動し、プランジャ６のストロークに応じて筒状バルブ部６４側壁の開口穴６５部が開いている。図９（ｃ）に示すように、従来の平面的な開閉機構に対して単位ストロークに対する開口面積の増分は小さく、制御圧の変化（バルブ感度）も小さい。したがって、制御液体中の空気等の圧縮性を有する気体が圧縮されてプランジャ６が余計にストロークしたとしても開き量の増分は小さく、図９（ｄ）に示すように、制御圧の変化を小さく抑えることができ、
また、プランジャ６をスリーブ１６によって支持しているので、プランジャ６の径方向のがたつきを抑えることができ、チャタリングを防止することができる。
【００３９】
特に、スリーブ１６はポート部４の流入路８内周に嵌合固定される嵌合筒部１６２を設け、軸受部１６１外周とソレノイド３内周間に隙間Ｇを設けているので、軸受部１６１は流入路８に対して位置決めされ、スリーブ１６に案内されるプランジャ６の筒状バルブ部６４の中心軸も流入路８に対して正確に芯出しされる。
【００４０】
なお、上記図３に示す回路では、ソレノイドバルブ１を油圧制御用として用いる場合について説明したが、流量を制御することもできる。また、第１，第２流出路９，１０をドレインポートとして使用しているが、第１あるいは第２流出路から制御圧を供給するような構成とすることもできる。
【００４１】
次に、ソレノイド３を励磁していない際に、プランジャ６がスプリング７のばね力によってポート部４側に付勢されている場合のプランジャ６の位置規制について図４を用いて説明する。図４はプランジャ６近傍の拡大図で、位置規制の仕方を中心線を境界として左右に分けて２通り示している。
【００４２】
プランジャ６の位置規制の仕方としては例えば図に示したような２通りが考えられる。
【００４３】
すなわち、図中中心線の左側（Ａ側）に示したように軸受部１６１の下端の段差部となる嵌合筒部１６２の上端面１６２ａを、プランジャ６を位置規制する規制面とする場合と、図中中心線の右側（Ｂ側）に示したように軸受部１６１の上端面１６１ａを、プランジャ６を位置規制する規制面とする場合と、が考えられる。
【００４４】
なお、図に示したように、Ａ側のような構成とする場合には軸受部１６１の上端面１６１ａとプランジャ６との間にはクリアランスを設け、Ｂ側のような構成とする場合には嵌合筒部１６２の上端面１６２ａとプランジャ６との間にはクリアランスを設ける必要がある。クリアランスを設けずに、両方で位置規制しようとすると、寸法等の精度を高めなければならず、また、実際には個々の部品の精度誤差や摩耗等によって、いずれか一方でのみ位置規制するようになってしまい不安定となり流量特性に悪影響を及ぼす恐れがあるためである。
【００４５】
まず、Ａ側のような構成とする場合には、プランジャ６が位置規制された位置（ソレノイド３が非励磁状態）からソレノイド３が励磁して開口穴６５が開口するまでの位置（所定の励磁力により開口するまでの時間）はオーバラップ部６６のストロークのみで決まる点では優れている。しかし、嵌合筒部１６２の上端面１６２ａは開口穴６５が開口している場合には油などの流体の流路に面するため、鉄粉やゴミ（いわゆるコンタミ）が上端面１６２ａ上に付着・吸着してしまい開口穴６５が完全に閉じない状態が発生してしまうことが考えられ、流量が不安定になってしまうという欠点がある。
【００４６】
これに対して、Ｂ側のような構成とする場合には、プランジャ６が位置規制された位置（ソレノイド３が非励磁状態）からソレノイド３が励磁して開口穴６５が開口するまでの位置（所定の励磁力により開口するまでの時間）は、プランジャ６とスリーブ１６相互の寸法によって決定される点で、上述のＡ側のような構成とする場合に比べて不利である。しかしながら、Ｂ側のような構成の場合には軸受部１６１の上端面１６１ａは流体の流路には面しない位置にあるため、鉄粉やゴミなどが付着・吸着してしまうようなことはほとんどなく、また、上端面１６２ａとプランジャ６との間に十分なクリアランスを設けることで上端面１６２ａにゴミなどが付着・吸着してしまっても開口穴６５は適正に閉じることができ、流量が安定する。
【００４７】
以上の点から、Ｂ側のような構成とする方が望ましく、流量を安定させて制御特性に影響を及ぼさずに、品質性を高めることができる。なお、上述の実施の形態では、プランジャ６とスリーブ１６それぞれの形状の関係によって、軸受部１６１の上端面１６１ａを規制面としたが、要は、流体の流路に面しない面であれば、この面に限らず、プランジャとスリーブの形状に応じて適正な面を規制面とすることができるのは言うまでもない。
【００４８】
（第２の実施の形態）
図５には、本発明の第２の実施の形態が示されている。上記第１の実施の形態では、軸受部材を設けてプランジャを支持していたが、本実施の形態では、筒状バルブ部の長さを長くして、円筒状のバルブスリーブにより筒状バルブ部を支持することでプランジャを支持する構成としている。その他の構成等については第１の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００４９】
以下、上記第１の実施の形態と異なる構成等について図５を参照して詳しく説明する。図５は本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドバルブの概略構成断面図である。
【００５０】
図に示したように、本実施の形態では、プランジャ６Ａのうち筒状バルブ部６４Ａの長さを長くしており、この筒状バルブ部６４Ａの位置で、円筒状のバルブスリーブ１６Ａによって支持（軸受け）される構成となっている。
【００５１】
この筒状バルブ部６４Ａの長さを十分長くすることでプランジャ６Ａの傾きを防止している。
【００５２】
このような構成とすることにより、上記第１の実施の形態とは異なり、バルブスリーブ１６Ａを円筒形状とすることができるので、バルブスリーブ１６Ａそのものの製作が容易となると共に、バルブスリーブ１６Ａをインサート成形により固定させることができるので製造が容易となる。
【００５３】
なお、プランジャ６Ａのうち大径部６１Ａとソレノイド３内周との間は接触しないように、隙間Ｇを設けているので、プランジャ６Ａは流入路８に対して位置決めされ、スリーブ１６Ａに案内されるプランジャ６Ａの筒状バルブ部６４Ａの中心軸も流入路８に対して正確に芯出しされる。
【００５４】
以上のような構成によって、上述の第１の実施の形態と同様の効果が得られると共に、製造が容易化を図ることができる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
図６には、本発明の第３の実施の形態が示されている。上記の実施の形態では、プランジャに筒状バルブ部を一体的に設けた構成としたが、本実施の形態では、プランジャと筒状バルブ部材を別部品とする構成としている。その他の構成等については上記の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５６】
以下、上記第１の実施の形態と異なる構成等について図６を参照して詳しく説明する。図６は本発明の第３の実施の形態に係るソレノイドバルブの要部の概略構成断面図である。
【００５７】
図に示したように、本実施の形態では、プランジャ６Ｂと筒状バルブ部材６４Ｂを別部品としている。
【００５８】
そして、プランジャ６Ｂはプランジャ６Ｂのうち大径部６１Ｂがボビン３１Ｂの内周により支持され、筒状バルブ部材６４Ｂはバルブスリーブ１６Ｂにより支持される。
【００５９】
このバルブスリーブ１６Ｂは一体成形により固定することができる。
【００６０】
なお、筒状バルブ部材６４Ｂは流入路８より流入する油の油圧によりプランジャ６Ｂ側へ押圧されており、プランジャ６Ｂと共に移動する構成となっている。
【００６１】
以上のように構成することによって、上記の実施の形態のようにプランジャと筒状バルブ部を一体する場合には、機能上漏れを少なくするためにバルブ部のクリアランスを一定値（例えば６０μｍ）以下とするためには、プランジャやバルブスリーブ等の寸法精度を厳しく管理する必要があるが、本実施の形態では、プランジャと筒状バルブ部材とを別体としているので、各部材の寸法管理を比較的ラフにすることができ製作性に優れている。
【００６２】
また、バルブスリーブ１６Ｂを一体成形により固定することができるので工数が少なくて済み加工性にも優れている。
【００６３】
さらに、プランジャ６Ｂの外周が磁路との摺動部を兼ねているので、上記第１の実施の形態のように軸受部材がプランジャの外周領域の一部を覆っている場合に比べて磁路面積を確保できるので吸引力が向上し、小型化を図ることができる。
【００６４】
（第４の実施の形態）
図７には、本発明の第４の実施の形態が示されている。上記の実施の形態では、いわゆるノーマルクローズタイプのソレノイドバルブに適用した構成を示したが本実施の形態では、いわゆるノーマルオープンタイプのソレノイドバルブに適用した構成を示している。その他の構成等については上記の実施の形態と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００６５】
上記の実施の形態においては、ノーマルクローズタイプ（電流ＯＦＦ時には閉口しており、電流をＯＮにするとソレノイドの励磁によりプランジャが移動して開口するタイプ）の場合について説明したが、ノーマルオープンタイプ（電流ＯＦＦ時には開口しており、電流をＯＮにするとソレノイドの励磁によりプランジャが移動して閉口するタイプ）の場合についても適用することができ、以下に図７を参照して、その１形態を説明する。
【００６６】
図７は本発明の第４の実施の形態に係るソレノイドバルブの概略構成断面図である。
【００６７】
図に示したように、上記実施の形態とは異なり、センタポスト２Ｃがポート部４側に設けられている。
【００６８】
そして、スリーブ１６Ｃに支持されるプランジャ６Ｃはスプリング７１Ｃによりポート部４側に付勢されて、バルブ部材６４１Ｃを押圧しており、バルブ部材６４１Ｃはスプリング７２Ｃによりプランジャ６Ｃを押圧している。
【００６９】
ここで、アジャストスクリュ２２Ｃによってスプリング７１Ｃの付勢力を調整できる構成となっている。
【００７０】
バルブ部材６４１Ｃの端部には、開口穴６５を有した筒状バルブ部６４２Ｃが突設されており、流入路８内周に摺動自在に配置されている。
【００７１】
また、バルブ部材６４１Ｃはセンタポスト２Ｃにより軸受部１６１Ｃにより支持されている。
【００７２】
このような構成により、電流がＯＦＦの時にはスプリング７２Ｃによりバルブ部材６４１Ｃがプランジャ６Ｃ側へ付勢されて開口穴６５が開口している。
【００７３】
したがって、コントロール圧ＰC は最低圧力となっている。
【００７４】
そして、電流をＯＮにしてソレノイド３を励磁すると、プランジャ６Ｃはセンタポスト２Ｃにより吸引されて、電流値を大きくするにつれてスプリング７２Ｃの付勢力に抗して移動し、開口穴６５は徐々に閉口する。
【００７５】
したがって、コントロール圧ＰC は徐々に大きくなる。
【００７６】
なお、図中１４Ｃは所定部へ固定するためのブラケットである。
【００７７】
以上のように、ノーマルオープンタイプのソレノイドバルブについても、上述のノーマルクローズタイプのソレノイドバルブと同様に、図９（ｅ）に示すように、従来の平面的な開閉機構に対して単位ストロークに対する開口面積の増分は小さく、制御圧の変化（バルブ感度）も小さい。したがって、制御液体中の空気等の圧縮性を有する気体が圧縮されてプランジャ６が余計にストロークしたとしても開き量の増分は小さく、図９（ｆ）に示すように、制御圧の変化を小さく抑えることができ、制御特性が向上する。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にあっては、プランジャのストロークに応じて筒状バルブ部側壁の開口部が開いていくが、単位ストロークに対する開口面積の増分は小さく、制御圧や流量の変化も小さい。したがって、制御液体中の空気が圧縮されてプランジャが余計にストロークしても開口面積の増分は小さく、制御圧や流量特性の変化を小さく抑えることができ、制御特性に優れている。
【００７９】
また、プランジャを軸受部材によって支持したのでがたつきを抑えたので、チャタリングを防止することができる。
【００８０】
さらに、軸受部材はポート部の流入路内周に嵌合固定される嵌合筒部を設け、軸受部材外周とソレノイド内周間に隙間を設ければ、軸受部材がポート部の流入路に対して位置決めされる。この軸受部材に案内されるプランジャの筒状バルブ部の中心軸も流入路に対して正確に芯出しすることができる。
【００８１】
また、軸受部材に設けられた規制面によって、流体の流路を妨げない面でプランジャを位置規制させることで、流量を安定させることが可能となり、より一層制御特性が向上する。
【００８２】
また、筒状バルブ部を円筒状のバルブスリーブによって支持すれば、プランジャを径方向のがたつきを抑えることができ、径方向のチャタリングを防止することができると共に、バルブスリーブのインサート成形も可能となり、製作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係るソレノイドバルブの縦断面図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態に係るソレノイドバルブに適用される開口穴の例が示された図である。
【図３】図３は本発明のソレノイドバルブが使用される油圧回路の一例を示す図である。
【図４】図４は図１の要部拡大図で、位置規制の仕方を中心線を境界として左右に分けて２通り示した図である。
【図５】図５は本発明の第２の実施の形態に係るソレノイドバルブの概略構成断面図である。
【図６】図６は本発明の第３の実施の形態に係るソレノイドバルブの要部の概略構成断面図である。
【図７】図７は本発明の第４の実施の形態に係るソレノイドバルブの概略構成断面図である。
【図８】図８は従来のソレノイドバルブの縦断面図である。
【図９】図９（ａ）は従来のソレノイドバルブの制御特性を示すグラフ、同図（ｂ）は従来のソレノイドバルブのバルブ感度を示すグラフ、同図（ｃ）および（ｅ）は本発明のバルブ感度を示すグラフ、同図（ｄ）および（ｆ）は本発明の制御特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１ ソレノイドバルブ
２ センタポスト
２１ 貫通孔
２２ 調整ねじ部
３ ソレノイド
３１ ボビン
３２ コイル部
４ ポート部
４ａ 薄肉樹脂部
４１ 差し込み筒部
４２ シール部材
４３ 抜け止めリング
５ プランジャ室
６ プランジャ
６１ 大径部
６２ スライド部
６３ 小径部
６４ 筒状バルブ部
６５ 開口穴
６６ オーバーラップ部
７ スプリング
８ 流入路
９，１０ 第１，第２流出路
１１ａ 円筒部
１１ｂ フランジ部
１１ ロアプレート
１２ アッパプレート
１３ 樹脂モールド部
１４ａ 端子
１４ ソケット部
１５ ケース
１６ スリーブ（軸受部材）
１６１ 軸受部
１６１ａ （軸受部１６１の）上端面
１６２ 嵌合筒部
１６２ａ （嵌合筒部１６２の）上端面
１６３ 連通穴
Ｇ 隙間
３０ 取付穴
３０１ 制御室
３０２，３０３ 第１，第２オリフィス
Claims (4)
- センタポストと、該センタポストを取り囲むように設けられるソレノイドと、前記センタポストと軸方向に所定間隔で隔てて設けられるポート部と、前記ソレノイドの内周面とセンタポスト及びポート部の対向面とによって形成されるプランジャ室内に軸方向に移動自在に挿入されるプランジャと、該プランジャとセンタポストとの間に挿入されてプランジャをポート部に対して押圧するスプリングと、前記ポート部に設けられる流入路と、を備え、
前記ソレノイドを励磁してプランジャをスプリングのばね力に抗してセンタポスト側に吸引し、ソレノイドへの通電量を変化させて吸引力を変化させることによって前記流入路の前記プランジャ室側の出口の開き量を制御するソレノイドバルブにおいて、
前記ソレノイド内周にプランジャを軸方向に摺動自在に案内する軸受部と、ポート部の流入路内周に嵌合固定される嵌合筒部とを有する軸受部材を設けると共に、前記プランジャの先端部に前記嵌合筒部の内周に摺動自在に挿入される筒状バルブ部を突設し、該筒状バルブ部の側壁にプランジャの軸方向移動によって徐々に開口されて、前記開き量が制御される開口穴を設けたことを特徴とするソレノイドバルブ。 - 前記軸受部の外周とソレノイド内周間には隙間を設けたことを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。
- 前記軸受部材に、プランジャがスプリングのばね力によってポート部側へ付勢された場合に該プランジャを位置規制し、かつ流体の流路には面しない規制面を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のソレノイドバルブ。
- センタポストと、該センタポストを取り囲むように設けられるソレノイドと、前記センタポストと軸方向に所定間隔で隔てて設けられるポート部と、前記ソレノイドの内周面とセンタポスト及びポート部の対向面とによって形成されるプランジャ室内に軸方向に移動自在に挿入されるプランジャと、該プランジャとセンタポストとの間に挿入されてプランジャをポート部に対して押圧するスプリングと、前記ポート部に設けられる流入路と、を備え、
前記ソレノイドを励磁してプランジャをスプリングのばね力に抗してセンタポスト側に吸引し、ソレノイドへの通電量を変化させて吸引力を変化させることによって前記流入路の前記プランジャ室側の出口の開き量を制御するソレノイドバルブにおいて、
前記プランジャの先端部にポート部の流入路内周に摺動自在に挿入される筒状バルブ部を突設し、該筒状バルブ部の側壁にプランジャの軸方向移動によって徐々に開口されて、前記開き量が制御される開口穴を設けると共に、該筒状バルブ部を支持する円筒状のバルブスリーブを設けたことを特徴とするソレノイドバルブ。
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