JP4011346B2 - 電磁弁 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば出力圧を制御する電磁弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、油圧回路にて油圧を制御する際には、電磁弁が用いられていた。
【0003】
この電磁弁において、油圧の低下の原因となる弁の挙動乱れを安定させるために、ソレノイドにより作動される可動部分にダンパ機構が設けられたものを本願出願人により発明するに至っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような電磁弁にあっては、可動部が移動することによって、ソレノイドに包囲された袋構造内の容積が変化した場合、該袋構造内への流体の通流が前記ダンパ機構によって阻害されてしまい、可動部の応答性に支障を来す恐れがあった。
【0005】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、可動部作動時の袋構造内の容積変化による可動部の応答性への影響を抑えることができる電磁弁を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の請求項1の電磁弁にあっては、ソレノイド内に設けられた磁性体に吸引されて上下方向に作動する可動部が、前記ソレノイドに包囲された袋構造部分の収容室に設けられ、前記袋構造部分から下方に延出した前記可動部の延出部分に、側方へ突出するダンパーが設けられた電磁弁であって、前記ソレノイドのボビンと前記収容室間に配設された部材に前記収容室内に連通する呼吸穴を設け、該呼吸穴と連通する横穴を前記ボビンに設けるとともに、当該横穴の延長上に電磁弁本体の外壁を形成するカバーを配設し、前記横穴を前記ボビンと前記カバー間の隙間を介して前記カバー上部の開口部分から前記電磁弁本体外部に連通するように構成する一方、前記可動部を吸引する吸引面より下方に前記呼吸穴を設定し、該呼吸穴より下方に前記横穴を設定するとともに、該横穴より上方に前記カバーの前記開口部分を設定した。
【0007】
すなわち、ソレノイドに包囲された袋構造部分内部は、袋構造部分内の可動部を吸引する吸引面より下方に設定された呼吸穴と、前記ソレノイドのボビンに設けられた横穴と、前記ボビンとカバー間の隙間とを介して電磁弁本体外部に連通している。このため、前記可動部を作動することによって前記袋構造部分内に容積変化が生じた場合であっても、前記呼吸穴と前記横穴と前記間隙とを介して、前記袋構造部分内部と電磁弁本体外部との間で流体が通流することにより、前記袋構造部分内に生じる得る圧力変動が解消される。
【0008】
このとき、前記袋構造部分内に連通した前記呼吸穴は、前記可動部を吸引する吸引面より下方に設定されている。このため、前記袋構造部分から下方に延出した可動部の延出部分にてオイルの通流制御を行う場合において、袋構造部分内の流体圧力によって、制御されるオイルの前記呼吸穴より上方への浸入が抑制される。
【0009】
そして、前記横穴の延長上には、電磁弁本体の外壁を形成するカバーが配設されており、当該横穴の電磁弁外部へ向けた開口が防止されている。これにより、電磁弁外部からのコンタミ等の不用意な浸入が抑制される。
【0010】
また、請求項2の電磁弁においては、前記呼吸穴から前記吸引面までの通流経路に、流体の通流を抑制する絞り部を設け、該絞り部にて流体が受ける通流抵抗が、前記呼吸穴を通過する流体が受ける通流抵抗以上となるように設定した。
【0011】
すなわち、前記ソレノイドが通電された際に、袋構造部分下部に配置された磁性体の吸引面で可動部を吸引して作動する電磁弁にあっては、前記吸引面と前記呼吸穴とが近接することとなる。
【0012】
しかし、前記呼吸穴から前記吸引面までの通流経路には、流体の通流を抑制する絞り部が設けられており、この絞り部にて流体が受ける通流抵抗は、前記呼吸穴を通過する流体が受ける通流抵抗以上となるように設定されているため、制御されるオイルに含まれたコンタミの前記吸引面側への浸入が大幅に抑制される。
【0013】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
【0014】
以下、本発明の一実施の形態を図に従って説明する。図1は、本実施の形態に係る電磁弁1を示す図であり、該電磁弁1は、油圧回路にて縦置きで使用され、流体としてのオイルによる油圧を制御するものである。
【0015】
この電磁弁1の電磁弁本体11は、円筒状のカバー12を備えてなり、該カバー12内には、樹脂製の成型部品13が収容されている。該成型部品13には、金属製のブラケット14がインサート形成されており、該ブラケット14は、前記カバー12下縁のカシメ部15によって固定されている。
【0016】
前記成型部品13には、前記ブラケット14より上部がボビン21を形成しており、該ボビン21にはコイル22が巻回され、ソレノイド23が形成されている。また、前記成型部品13には、前記ブラケット14より下部がノズル24を構成しており、該ノズル24は、前記カバー12より下方に延出するとともに、図外のブロックに形成された油圧経路の挿入穴へ挿入されるように構成されている。
【0017】
前記ボビン21内には、円筒部材31で連結されたコア32及び該コア32と共に磁気経路を構成するヨーク33が挿入されており、前記コア3上部に配設された固定プレート34が前記カバー12上縁のカシメ部35で係止されることによって固定されている。また、前記コア32及びヨーク33間に形成された袋構造のプランジャー収容室36には、前記コア32の吸引面37に吸引されるプランジャー38が上下動自在に収容されており、該プランジャー38には、ロッド39が上下に貫通した状態で固定され、該ロッド39と前記プランジャー38によって上下方向に作動する可動部41が構成されている。この可動部41は、前記ロッド39がブッシュ42,42を介して、前記コア32及び前記ヨーク33のそれぞれに支持されており、上下動できるように構成されている。
【0018】
前記コア32内に保持された前記ロッド39の上端には、コイルスプリング51が外嵌されており、このロッド39を備えた可動部41は、前記コイルスプリング51によって下方へ向けて付勢されている。前記ヨーク33の下端部は、前記ブラケット14の円形穴52に内嵌した状態で支持されており、前記ロッド39は、このヨーク33を挿通して下方に延出している。該ヨーク33を挿通した前記ロッド39の延出部分は、弁体53を形成しており、当該ロッド39の下端は、弁部54を構成している。
【0019】
前記ノズル24には、前記弁体53を収容する弁室61が、前記ヨーク33の下部に形成されており、この弁室61の下部には、金属製のシート62がインサート成形されている。該シート62は、リング状の平板からなり、中央部には、前記弁室61に連通する弁座穴63が開設されている。該弁座穴63の開口縁部には、前記ロッド39下端の弁部54が当接するように構成されており、この当接状態において、前記弁部54が前記弁座穴63を閉鎖するように構成されている。
【0020】
前記シート62の下部には、前記弁座穴63を介して前記弁室61に連通する出力ポート71が上下に延設されており、該出力ポート71には、横方向に延在して側部に開口した入力ポート72が連通している。
【0021】
前記弁室61は、前記ヨーク33によって前記ソレノイド23側と隔成されており、前記ヨーク33の下面は、前記ソレノイド23側と弁室側61とを区画する隔壁を構成している。また、前記弁室61の周壁は、前記弁体53の周面を包囲するように形成されており、この周壁と前記弁体53との間には、間隙が形成されている。前記周壁には、弁室61内に流入したオイルを排出するドレンポート81,81が対向して形成されており、このドレンポート81は、ノズル22側部に開口している。
【0022】
これにより、前記ソレノイド23への通電が遮断された非通電時には、コイルスプリング51で下方へ付勢された可動部41のロッド39下端の弁部54が前記弁座穴63を閉鎖し、入力ポート72からのパイロット圧を出力ポート71から供給できるように構成されている。一方、前記ソレノイド23が通電された通電時には、該ソレノイド23で励磁されたコア32の吸引面37で前記プランジャー38を上方へ吸引することによって、入力ポート72からのパイロット圧と出力ポート71に加えられた油圧とを、前記ドレンポート81,81から排出できるように構成されている。
【0023】
前記弁室61に収容された前記弁体53の周面には、円板状のダンパー91が外嵌した状態で固定されており、このダンパー91と前記ヨーク33下面の隔壁との間には、前記弁体53の上下作動に応じて容積が変化する空間が形成されるように構成されている。なお、図1では、その容積が最小になった状態が示されている。
【0024】
このダンパー91は、前記弁室61の周壁を形成する樹脂製のノズル24や金属製のブラケット14より、熱膨張係数の大きな部材で形成されており、本実施の形態では、ナイロンで形成されている。当該ダンパー91は、前記弁体53より半径方向に延出しており、その先端と前記周壁との間に僅かな間隙が残存するような寸法に設定されている。これにより、前記ダンパー91と前記周壁との間には、前記弁室61内に流入したオイルが通流する通流部92がリング状に形成されている。
【0025】
また、前記ダンパー91は、前記弁体53のストロークに応じて上下動するように構成されており、前記弁室61の周壁に開口した前記ドレンポート81,81の開口位置は、当該周壁に沿って上下移動する前記ダンパー91の移動範囲外に設定されている。
【0026】
そして、前記ヨーク33には、前記プランジャー収容室36の内部に連通する呼吸穴101が側壁に開設されており、該呼吸穴101が開口した外壁面には、全周に渡って延在する環状溝102が形成されている。この呼吸穴101は、前記コア32の下部に配置されたヨーク33に設けられており、前記可動部41のプランジャー38を吸引する吸引面37より下方に設定されている。
【0027】
このヨーク33を内嵌する前記ソレノイド23のボビン21には、前記環状溝102を介して前記呼吸穴101に連通する横穴111が形成されている。この横穴111の延長上には、前記電磁弁本体11の外壁を形成する前記カバー12が配設されており、当該横穴111は、その開口部が前記カバー12で覆われている。この横穴111は、前記ボビン21とカバー12間の隙間112を介して前記電磁弁本体11の外部に連通するように構成されており、袋構造の前記プランジャー収容室36は、前記呼吸穴101、該呼吸穴101に環状溝102を介して連通された前記横穴111、及び前記隙間112を介して、電磁弁本体11外部に連通されている。
【0028】
以上の構成にかかる本実施の形態において、ソレノイド23に包囲された袋構造のプランジャー収容室36内部は、内部の可動部41のプランジャー38を吸引するコア32の吸引面37より下方に設けられたヨーク33の呼吸穴101と、前記ソレノイド23のボビン21に設けられた横穴111と、前記ボビン21とカバー12間の隙間112とを介して電磁弁本体11外部に連通している。このため、前記可動部41を作動することによって前記プランジャー収容室36内に容積変化が生じた場合であっても、前記呼吸穴101と前記横穴111と前記間隙112とを介して、前記プランジャー収容室36内部と電磁弁本体11外部との間で流体が通流することにより、前記プランジャー収容室36内に生じる得る圧力変動を解消することができる。
【0029】
したがって、前記可動部41の作動に伴ってプランジャー収容室36内に圧力変化が生じ、この圧力変化が可動部41の応答性に支障を来す従来と比較して、可動部41の応答性への影響を抑えることができる。これにより、出力特性の向上を図ることができる。
【0030】
このとき、袋構造の前記プランジャー収容室36内に連通した前記呼吸穴101は、前記可動部41を吸引する吸引面37より下方に設定されている。このため、前記プランジャー収容室36から下方に延出した可動部41の延出部分の弁体53でオイルの通流制御を行う場合において、前記プランジャー収容室36内の流体圧力によって、制御されるオイルの前記呼吸穴101より上方への浸入を抑制することができる。よって、オイルに含まれたコンタミの前記吸引面37への付着を防止することができ、経時的な出力特性の低下を抑えることができるとともに、耐久性を高めることができる。
【0031】
そして、前記横穴111の延長上には、電磁弁本体11の外壁を形成するカバー12が配設されており、当該横穴111の電磁弁本体11外部へ向けた開口が防止されている。これにより、電磁弁本体11外部からのコンタミ等の不用意な浸入を抑制することができる。
【0032】
なお、本実施の形態においては、ソレノイド23非通電時に出力ポート71からの出力圧が最も高くなるノーマリーハイタイプの電磁弁1を例に挙げて説明したが、これに限定されるものでは無く、ソレノイド23非通電時に出力ポート71からの出力圧が低くなるノーマリーロウタイプの電磁弁に応用しても良い。
【0033】
(第2の実施の形態)
【0034】
図2は、本発明の第2の実施の形態を示す図であり、第1の実施の形態と同一又は同等の部分に付いては同一の符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
【0035】
すなわち、この電磁弁201は、ソレノイド23非通電時に出力ポート71からの出力圧が低くなるノーマリーロウタイプであり、ソレノイド23のボビン21内には、円筒部材31で連結されたヨーク211が上部に配置される一方、吸引面212を備えたコア213が下部に配置されている。該コア213には、プランジャー収容室36の内部に連通する呼吸穴101が側壁に開設されており、該呼吸穴101が開口した外壁面には、全周に渡って延在する環状溝102が形成されている。この呼吸穴101は、前記可動部41のプランジャー38を吸引する吸引面212より下方に設定されている。
【0036】
この呼吸穴101から前記吸引面212までの通流経路221には、前記プランジャー38から延出したロッド39の外周部に遊嵌する絞り部222が設けられている。この絞り部222内面と前記ロッド39周面間の間隙は、前記ロッド39とブッシュ42,42との間隙より大きく設定されており、この絞り部222にて流体が受ける通流抵抗が、前記呼吸穴101を通過する流体が受ける通流抵抗以上となるように、前記ロッド39及び前記絞り部222間に形成された通流面積及び通流経路長と、前記呼吸穴101の通流面積及び通流経路長との関係が設定されている。
【0037】
以上の構成にかかる本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0038】
また、この電磁弁201においては、ソレノイド23が通電された際に袋構造のプランジャー収容室36下部に配置された磁性体であるコア213の吸引面212で可動部41のプランジャー38を吸引して作動する構造上、前記吸引面212と、プランジャー収容室36に連通した呼吸穴101とが近接することとなる。
【0039】
しかし、前記呼吸穴101から前記吸引面212までの通流経路221には、流体の通流を抑制する絞り部222が設けられており、この絞り部222にて流体が受ける通流抵抗は、前記呼吸穴101を通過する流体が受ける通流抵抗以上となるように設定されている。このため、制御されるオイルに含まれたコンタミの前記吸引面212側への浸入を大幅に抑制することができる。
【0040】
これにより、オイルに含まれたコンタミの前記吸引面212への付着を防止することができるので、経時的な出力特性の低下を抑えることができるとともに、耐久性を高めることができる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項1の電磁弁にあっては、袋構造部分内の可動部を吸引する吸引面より下方に設定された呼吸穴と、ソレノイドのボビンに設けられた横穴と、ボビン及びカバー間の隙間とからなる外部連通経路を介して、前記袋構造部分内部と電磁弁本体外部間で流体を通流させることにより、前記可動部を作動した際の袋構造部分内の容積変化に伴う圧力変動を解消することができる。
【0042】
したがって、可動部の作動に伴って袋構造部分内に圧力変化が生じ、この圧力変化が可動部の応答性に支障を来す従来と比較して、可動部の応答性への影響を抑えることができる。これにより、出力特性が向上する。
【0043】
このとき、前記袋構造部分内に連通した前記呼吸穴は、前記可動部を吸引する吸引面より下方に設定されている。このため、前記袋構造部分から下方に延出した可動部の延出部分にてオイルの通流制御を行う場合において、袋構造部分内の流体圧力によって、制御されるオイルの前記呼吸穴より上方への浸入を抑制することができる。よって、オイルに含まれたコンタミの前記吸引面への付着を防止することができ、経時的な出力特性の低下を抑えることができるとともに、耐久性を高めることができる。
【0044】
そして、前記横穴の延長上には、電磁弁本体の外壁を形成するカバーが配設されており、当該横穴の電磁弁本体外部へ向けた開口が防止されている。これにより、電磁弁本体外部からのコンタミ等の不用意な浸入を抑制することができる。
【0045】
また、請求項2の電磁弁においては、ソレノイドが通電された際に袋構造部分下部に配置された磁性体の吸引面で可動部を吸引して作動させる構造上、前記吸引面と前記呼吸穴とが近接する電磁弁であっても、前記呼吸穴から前記吸引面までの通流経路に、流体の通流を抑制する絞り部を設け、この絞り部にて流体が受ける通流抵抗が、前記呼吸穴を通過する流体が受ける通流抵抗以上となるように設定することによって、制御されるオイルに含まれたコンタミの前記吸引面側への浸入を大幅に抑制することができる。
【0046】
これにより、オイルに含まれたコンタミの前記吸引面への付着を防止することができ、経時的な出力特性の低下を抑えることができるとともに、耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 電磁弁
11 電磁弁本体
12 カバー
21 ボビン
23 ソレノイド
32 コア(磁性体)
36 プランジャー収容室(袋構造)
37 吸引面
41 可動部
53 弁体
91 ダンパ
101 呼吸穴
111 横穴
112 隙間
201 電磁弁
212 吸引面
213 コア(磁性体)
221 通流経路
222 絞り部

Claims (2)

  1. ソレノイド内に設けられた磁性体に吸引されて上下方向に作動する可動部が、前記ソレノイドに包囲された袋構造部分の収容室に設けられ、前記袋構造部分から下方に延出した前記可動部の延出部分に、側方へ突出するダンパーが設けられた電磁弁であって、
    前記ソレノイドのボビンと前記収容室間に配設された部材に前記収容室内に連通する呼吸穴を設け、該呼吸穴と連通する横穴を前記ボビンに設けるとともに、当該横穴の延長上に電磁弁本体の外壁を形成するカバーを配設し、前記横穴を前記ボビンと前記カバー間の隙間を介して前記カバー上部の開口部分から前記電磁弁本体外部に連通するように構成する一方、
    前記可動部を吸引する吸引面より下方に前記呼吸穴を設定し、該呼吸穴より下方に前記横穴を設定するとともに、該横穴より上方に前記カバーの前記開口部分を設定したことを特徴とする電磁弁。
  2. 前記呼吸穴から前記吸引面までの通流経路に、流体の通流を抑制する絞り部を設け、該絞り部にて流体が受ける通流抵抗が、前記呼吸穴を通過する流体が受ける通流抵抗以上となるように設定したことを特徴とする請求項1記載の電磁弁。
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