JP4048754B2

JP4048754B2 - Linear solenoid valve

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Publication number: JP4048754B2
Application number: JP2001318696A
Authority: JP
Inventors: 隆弘国分
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2021-10-16
Also published as: JP2003120841A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソレノイド駆動装置に係り、特に自動変速機の油圧制御回路等に用いられるリニアソレノイドバルブのソレノイド部（ソレノイド駆動装置）に用いて好適であり、詳しくは該ソレノイド駆動装置を用いたリニアソレノイドバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リニアソレノイドバルブは、図１０及び図１１に示すものがあり、ソレノイド部（駆動装置）１₁，１₂及び調圧バルブ部２から構成されている。図１０に示すソレノイド部（駆動装置）１₁は、ヨーク４とステータコア３とで挟むようにコイル５を収納し、またステータコアに対向してプランジャ６を設け、該プランジャに圧入したシャフト７を、ステータコア３に形成した中心孔３ａを貫通して、調圧バルブ部２のスプール８に当接している。また、上記プランジャ６は、その一端部を板バネ９により前記ヨーク４に支持されていると共に、該プランジャ６と一体のシャフト７の他端部がブッシュ１０を介してステータコア３に支持されている。更に、前記ヨーク４の一端は、非磁性体のエンドプレート１１にて閉塞されており、またステータコア３のプランジャ６と対向する側面にはストッパ１２が設けられている。
【０００３】
一方、図１１に示すソレノイド部１₂は、ステータコア３の外径側にコイル５を嵌合すると共に、該コイル５をケース（ヨーク）４に収納し、また該ケース４内にて、前記ステータコア３の先端に対向してプランジャ６を配置し、該プランジャ６と一体に固定されているシャフト７を、ブッシュ１０，１０を介してステータコア３に支持して構成されている。更に、該シャフト７は、ステータコア３の中心孔３ａを貫通して調圧バルブ部２のスプール８に当接し、またケース４の一端はエンドプレート１１により閉塞されている。
【０００４】
上記ソレノイド部１₁及び１₂は、コイル５に流れる電流に基づき、ヨーク（ケース）４、プランジャ６及びステータコア３を通る磁気回路Ａを形成し、テーパ面からなるプランジャ６及びステータコア３の吸引部Ｓにより、上記コイル５に流れる電流値に応じた吸引力をプランジャ６に発生し、該吸引力によるプランジャ６の移動が、ブッシュ１０にて支持されているシャフト７を介してスプール８に伝達され、調圧バルブ部２を操作する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記リニアソレノイドバルブのソレノイド部（駆動装置）１₁，１₂は、図１０及び図１１に示すいずれのものも、ステータコア３とプランジャ６との間で吸引力を発生するため、コイル５の内径側にステータコアが存在し、その分コイル５が大径に構成されている。また、シャフト７の存在により、磁束通過断面積を確保するため、上記ステータコア３が大径に構成されている。
【０００６】
また、ヨーク（ケース）４、コイル５、ステータコア３を径方向に組立て、更にシャフト７及びプランジャ６をブッシュ１０（及び板バネ９）を介して径方向に組立て支持するため、軸心が組付け誤差によりずれることがあり、そのため移動するプランジャ６の干渉を防止する関係上、上記吸引部Ｓ及びヨーク（又はケース）４とプランジャ６のクリアランスを大きく取る必要があり、磁気効率の低下を招いている。
【０００７】
そこで、本発明は、従来必要であったステータコアがなくとも、磁気効率のよい磁気回路を構成し、もって、上述した課題を解決したリニアソレノイドバルブを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コイル（２９）と、該コイルを巻付けかつ非磁性体からなるボビン（２６）と、該ボビンの両端部に配置される強磁性体からなるエンド部（２８ａ，２８ｂ）と、強磁性体からなるプランジャ（２２）と、強磁性体からなるヨーク（２５）と、を有するソレノイド駆動装置（２１_１，２１_２，２１_３，２１_４，２１_５）と、
バルブ本体（３５）と、該バルブ本体に摺動自在に嵌挿しているスプール（８）と、を有し、前記プランジャのストロークに基づき出力圧を調圧する調圧バルブ部（２）と、を備え、
前記コイル（２９）、ボビン（２６）及びエンド部（２８ａ，２８ｂ）は一体に組立てられてコイルアッセンブリ（２３）を構成し、かつ該コイルアッセンブリは、前記ボビン（２６）及びエンド部（２８ａ，２８ｂ）の中空部により形成された、軸方向に同一径からなる円筒状の中空部（２３ａ）を有し、
軸方向において前記コイル（２９）よりも長くかつ前記コイルアッセンブリの中空部（２３ａ）よりも短くかつ軸方向全長に亘って外周面が同一径からなる前記プランジャ（２２）を、前記コイルアッセンブリの中空部（２３ａ）に直接対向して摺動自在に嵌挿し、
前記ヨーク（２５）、エンド部（２８ａ，２８ｂ）、プランジャ（２２）にて磁気回路（Ａ）を形成すると共に、前記エンド部の一方（２８ｂ）と前記プランジャの端面部分（２２ａ）により、前記コイルに流れる電流値と前記プランジャのストローク量に応じた吸引力を規定する吸引部（Ｓ）を構成し、
前記コイルアッセンブリ（２３）と前記バルブ本体（３５）とを一体に連結し、前記プランジャの一端（２２ａ）と前記スプール（８）の一端（８ｅ，８ｇ）とを直接当接すると共に、前記バルブ本体（３５）に固定されたエンドプレート（３６）と前記スプール（８）の他端との間にスプリング（３７）を縮設して、前記プランジャ（２２）と前記スプール（８）とが一体に移動してなる、
ことを特徴とするリニアソレノイドバルブにある。
【０００９】
前記吸引部（Ｓ）を構成するプランジャ（２２）の端面部分又は前記エンド部の一方（２８ｂ）は、軸方向に先細形状からなる縁部（３０）を有してなる。
【００１０】
例えば図１〜図４に示すように、前記吸引部（Ｓ）を構成するプランジャの端面部分（２２ａ）は、外周面（３０ｂ）が同一径からなると
共に、内径側（３０ａ）がテーパ面からなる前記縁部（３０）を有してなる。
【００１１】
例えば図５〜図９に示すように、前記吸引部（Ｓ）を構成するエンド部の一方（２８ｂ）は、内周面（３０ｂ）が前記円筒状の中空部（２３ａ）と同一径からなると共に、外径側（３０ａ）がテーパ面となって前記ボビン側に延びる前記縁部（３０）を有してなる。
【００１２】
例えば図３，図４，図７，図８，図９に示すように、前記吸引部（Ｓ）を構成するエンド部の一方（２８ｂ）は、底部（２８ｃ）を有し、該底部と前記プランジャの端面（２２ａ）にて、前記縁部（３０）を有する吸引部（Ｓ）の吸引力を助勢してなる。
【００１３】
前記プランジャ（２２）は、前記吸引部（Ｓ）を構成しない前記エンド部の他方（２８ａ）と常に軸方向にオーバラップしてなる。
【００１４】
前記プランジャ（２２）は、その最大ストローク状態で前記吸引部（Ｓ）を構成しないエンド部の他方（２８ａ）と軸方向に３［ｍｍ］以上オーバラップしてなる。
【００１６】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、請求項記載の構成と図面に示す実施例の対応を容易にして本発明の理解の迅速化を図る便宜的なものであり、これにより本発明の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、軸方向においてコイルより長いプランジャを、コイルアッセンブリの中空部に摺動自在に嵌挿して、ヨーク、エンド部及びプランジャにて磁気回路を構成するので、従来必要であったコイル内のステータコアをなくすことができ、ソレノイド駆動装置のコンパクト化を可能としたものでありながら、コイル、ボビン及びエンド部にて前記コイルアッセンブリを構成し、かつ該コイルアッセンブリに軸方向に同一径からなる中空部を形成するので、該中空部の加工精度を容易に向上でき、前記コイルアッセンブリ及びプランジャの軸心度を確保して、径方向のクリアランスを小さくでき、磁気効率の向上を図ることができる。
また、調圧バルブ部のスプールの一端を、プランジャの一端面に直接当接して、調圧バルブ部を調圧操作するので、従来必要であったシャフトが不要となり、コンパクト性を更に向上すると共に、プランジャの磁束通過断面積を確保して、磁気効率の向上を図ることができる。
【００１８】
請求項２に係る本発明によると、プランジャの一端面又はエンド部の一方に、軸方向に先細形状となる縁部を形成して、コイルに流れる電流値に応じて先細側から磁気飽和として、該電流値とプランジャのストローク量とに応じて吸引力を規定するので、上述したコンパクトな構成でありながら、フラット特性等の所望の特性を高い精度で得ることができる。
【００１９】
請求項３に係る本発明によると、プランジャに縁部を設け、かつ該縁部が外周面を同一径とし、内径側がテーパ面からなるので、コンパクトな構成で、容易にリニアソレノイドバルブに求められているフラット特性等の所望の特性が得られる。
【００２０】
請求項４に係る本発明によると、エンド部の一方に縁部を設け、かつ該縁部が内周面が中空部と同一径とし、外径側がテーパ面からなるので、コンパクトな構成で、容易にリニアソレノイドバルブに求められているフラット特性等の所望の特性が得られる。
【００２１】
請求項５に係る本発明によると、エンド部の底部とプランジャ一端面の突部とで、縁部を有する吸引部を助勢するので、強い吸引力を得て調圧バルブ部の調圧範囲を増大することができる。
【００２２】
請求項６に係る本発明によると、プランジャは、吸引部を構成していないエンド部の他方と常に軸方向にオーバラップしているので、該プランジャとエンド部の他方で常に磁束引渡し部を構成して、効率の高い磁気回路を常に確保することができる。
【００２３】
請求項７に係る本発明によると、プランジャとヨークとの磁束通過面積を略々同等とすることが、コンパクト化及び磁気効率上好ましいが、この場合、プランジャの最大ストロークにおいても３［ｍｍ］以上オーバラップしていると、磁気飽和することが少なく、磁束が空気中（磁気回路の外）に漏れにくく、従ってコンパクト性を維持しつつ、磁束引渡し部の磁束通過面積を適正に確保することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。図１及び図２は、本発明の第１の実施例を示す図であり、リニアソレノイドバルブ２０₁は、図１に示すように、ソレノイド部（ソレノイド駆動装置）２１₁及び調圧バルブ部２とからなり、該ソレノイド部２１₁は、図２（ａ）に示すプランジャ２２、図２（ｂ）に示すコイルアッセンブリ２３及び図３に示すヨーク２５を備えている。
【００２６】
コイルアッセンブリ２３は、ステンレススチール（ＳＵＳ）等の非磁性金属製（必ずしも金属に限らず合成樹脂等の非磁性体であればよい）のボビン２６にマグネットワイヤ２７が巻付けられているコイル２９と、電磁軟鉄等の強磁性体からなり強磁性体部を構成するエンド部２８ａ，２８ｂと、前記コイル２９に電流を供給するターミナル３４とを備えており、上記エンド部２８ａ，２８ｂは、ボビン２６の軸方向両端部に配置されている。上記両エンド部２８ａ，２８ｂ及びボビン２６は、溶接、ロー付け、焼結接合又は接着等により一体に形成されている。なお、上記エンド部を構成する電磁軟鉄は、純鉄を９５［％］以上、好ましくは略々９９［％］以上（小数点第１位で四捨五入して９９［％］以上）含むものが望ましい。
【００２７】
前記コイルアッセンブリ２３は、上記ターミナル３４部分を除いて円筒状に形成されており、該アッセンブリの中心には、軸方向に同一径からなる中空部２３ａが形成されている。そして、該中空部２３ａには上記プランジャ２２が摺動自在に嵌挿している。該プランジャ２２は、外周面が軸方向に同一径からなり、かつコイル２９より軸方向に長く構成されており、詳しくは前記ボビン２６の底部２６ａ、即ちプランジャ２２に接しているボビン部分より所定量ｍ長く構成されており、かつその調圧バルブ部側の端面２２ａは、外周側が先細形状となる縁部３０が形成されている。該縁部３０は、プランジャストロークと略々同一量に相当する軸方向長さｌを有しており、その内側面３０ａが斜めからなると共に外周面３０ｂがプランジャ２２の同一径で直線状に延びて、断面直角３角形状に形成されている。なお、該縁部３０は、上述した直角３角形状が好ましいが、内径面３０ａを曲面又は異なる傾斜角の多段傾斜面としてもよく、要は、縁部３０の先端に向って磁気飽和が現出する先細形状であればよい。
【００２８】
該プランジャの一端面２２ａは、上記縁部３０によりその内径側が凹部３１となっており、該凹部に調圧バルブ部２のスプール８の先端８ｅが当接している。一方、該プランジャ２２におけるバルブ部２から離れた側の他端面２２ｂには所定高さｈからなる球面状の突部（当接部）３２が一体に形成されており、該突部（当接部）の表面には非磁性材料のコーティング又は表面処理が施されている。なお、上記突部（当接部）３２は、球面に限らず、円柱、方体形、ドーナツ形等のどのような形状でもよく、更に凸形状でなくとも、部分的にプランジャとヨークとが当接する当接部であればよい。また、プランジャ端面に限らず、ヨーク２５の底部２５ｃに一体成形された突部（当接部）に非磁性体のコーティング又は表面処理を施すようにしてもよく、要は、取り付け状態（コイル２９へ流れる電流が０［Ａ］の状態）において、ヨークとプランジャの磁極を切り離すことができればよい。
【００２９】
また、プランジャ２２の外周面には所定間隔ｂ離れて環状２列の軸受部３３_１，３３_２がコーティングされている。なお、該軸受部３３は、テフロン（登録商標）、２硫化モリブデン等の自己潤滑性材料のコーティング、メッキ処理（Ｎｉ−Ｐ，ＤＬＣ等）、窒化処理（タフトライド等）、クロマイジング等の表面処理、又はブッシュ、ベアリング等の薄肉の非磁性材料からなり、かつコーティングに限らず、接着又は嵌合等のどのような固定方法でもよく、更にはマスキングして必要部分を、窒化処理、クロマイジング等の表面処理、メッキ又は薄膜製造、拡散接合等により表面に耐摩耗性金属又は低摩擦性金属を接合、結合又はコーティングしてもよい。また、該軸受部は、環状に２列に限らず、３列、４列等の多数列でも、また全面に連続していてもよく、更に必ずしもプランジャ２２の外周面に限らず、ボビン２６の底部２６ａの内周面に設けてもよく、要は、プランジャ２２の外周面、コイルアッセンブリ２３の中空部の少なくともいずれか一方に設ければよい。更に、該軸受部は、プランジャ２２の全ストローク範囲内において、常に非磁性体のボビン２６に接しており、具体的には、その一方の端部ｅが、プランジャ２２の非励磁状態で前記突部３２がヨーク２５に当接した状態で、前記ボビン２６の端面ｆに略々整列する位置にあることが望ましく、また他の端部ｇが前記縁部３０の基部に近い位置にあることが望ましい。即ち、上記軸受部３３，３３の両端面ｅ，ｇは、プランジャ２２の最大ストローク状態にあって、その移動方向側端部が、ボビン底２６ａの端部に略々整列するように配置され、従って前記軸受部外側面の間隔と最大プランジャストロークとの和が、ボビン２６の底部２６ａの長さに略々相当する。
【００３０】
前記ヨーク２５は、強磁性材料からなり、深絞り又は冷間鍛造等の塑性金属加工によりコップ状に形成されており、かつ一部分２５ａが前記ターミナル用に切欠かれている。上記ヨークの材料は、冷間鍛造等の塑性加工の容易な炭素量の少ない低炭素鋼が好ましく、かつ強磁性を有する鉄分の多い材料、例えばＦｅ略々９９［％］以上（小数点第１位で四捨五入した値）、具体的にはＦｅ、９９．２１［％］以上、Ｆｅ、９８．８８６［％］の電磁軟鉄（ＳＵＹ−０〜３）が好ましい。該ヨーク２５は、前記コイルアッセンブリ２３を嵌合して内部に納め、かつ先端部２５ｂを、後述する調圧バルブ部２のバルブ本体３５のフランジ部３５ｆと共にカシメることにより、ソレノイド部２１₁がバルブ部２と一体に組付けられ、またその底部２５ｃに前記プランジャの突部３２が当接し得る。
【００３１】
一方、調圧バルブ部２は、バルブ本体３５及び該本体内に摺動自在に嵌挿しているスプール８を有しており、該バルブ本体３５に抜止め・固着されたエンドプレート３６とスプール８の先端との間にスプリング３７が縮設されている。スプール８は、２個の大径のランド部８ａ，８ｂ及び１個の小径ランド部８ｃを有しており、またバルブ本体３５は、自動変速機の油圧回路におけるライン圧等にモジュレータバルブを介して接続して、所定油圧が供給される入力ポート３５ａ、調圧バルブの制御油室等の出力部に連通している出力ポート３５ｂ、該出力ポートからの油路に連通しているフィードバックポート３５ｃ及びドレーンポート３５ｄを有している。
【００３２】
従って、上記スプール８は、上記スプリング３７と、フィードバックポート３５ｃからの油圧によるランド部８ｂ，８ｃの面積差による付勢力とにより、その先端部８ｅが前記プランジャ２２の凹部３１に常に当接して、一体に移動する。
【００３３】
ついで、上述した実施例による作用について説明する。ターミナル３４からコイル２９に電流が供給されると、非磁性体からなるボビン２６は磁気回路を構成しないので、強磁性体からなる、ヨーク２５、一方のエンド部２８ａ、プランジャ２２、他方のエンド部２８ｂに流れる磁気回路Ａが形成される。また、ヨーク２５の底面２５ｃとプランジャ２２の他端面２２ｂとの間は、非磁性体の突部３２により所定量ｈの空隙が保持されているので、該部分から磁束が漏れることはない。また、プランジャ２２は、一方のエンド部２８ａと所定長さｍにて対接しており、かつ後述するように、該エンド部２８ａ，２８ｂとプランジャ２２とは少ないクリアランスで対向しているので、高い磁気効率での磁気回路を維持できる。該磁気回路Ａに基づき、プランジャ２２の一端面２２ａと他方のエンド部２８ｂとが吸引部Ｓとなって、プランジャ２２が他方のエンド部２８ｂに引きつけられて図１の左方向に移動する。この際、上記吸引部Ｓを構成するプランジャ２２の一端面２２ａは、先細形状（断面直角３角形状）の縁部３０が形成されており、磁気流路となる断面積の小さい先細形状の先端部が、上記コイル２９に流れる電流値とプランジャのストローク量に応じて磁気飽和状態となる。これにより、各電流値におけるプランジャ２２のストローク量に対する吸引力特性が、比較的フラットな特性となる。また、プランジャ２２は、常に一方のエンド部２８ａと軸方向にオーバラップしており、所定の磁束引渡し部を確保している。具体的には、プランジャ２２とヨーク２５との磁束通過断面積を略々同等にすることが、コンパクト化及び磁気効率上好ましいので、そのように設定されているが、この場合、プランジャの最大ストロークにおいても３［ｍｍ］以上オーバラップしていると、磁気飽和することが少なく、磁束が空気中に漏れにくい。
【００３４】
そして、上記プランジャ２２のストローク量に基づき、スプール８がスプリング３７に抗して一体に移動し、該スプール８の位置が制御される。これにより、出力ポート３５ｂは、切欠きｋを有する入力ポート３５ａと、ドレーンポート３５ｄとの流通割合が制御され、出力ポート３５ｂからの出力圧がリニアに調圧される。
【００３５】
前記コイル２９への電流を切断すると、スプリング３７の付勢力により、スプール８及びそれと一体のプランジャ２２が軸方向圧に移動する。そして、プランジャ２２の他端面２２ｂに設けられている突部３２がヨーク２５の底面２５ｃに衝突する。この際、上記突部３２は球面状からなり、またヨーク２５は低炭素鋼等の比較的軟らかい金属からなり、かつ冷間鍛造等により形成されているので、上記衝撃は和らげられ、プランジャ２２は所定位置に復帰する。
【００３６】
また、上記プランジャ２２は、軸受部３３を介してボビン２６の底部２６ａ又はエンド部２８ａ，２８ｂに直接支持されており、従来必要とされたコイルの内径側に位置するステータコアをなくすことができ、その分ソレノイド部をコンパクト化、特に径方向にコンパクト化することが可能となり、またコイル２９のワイヤ２７の巻数を多くしてその分磁力を大きくし、プランジャのロングストローク化が可能となる。更に、上記ステータコアをなくすことにより、従来必要であったステータコアとプランジャとの間の径方向のクリアランス（空気層）、及びステータコアとコイルとの間の径方向のクリアランス（空気層）の２つの空気層をなくすことができ、径方向のコンパクト化が可能となる。
【００３７】
また、プランジャ２２の一端面２２ａにて直接スプール８を操作するので、従来必要であったシャフトをなくすことができ、その分ソレノイド部、特に径方向寸法のコンパクト化が可能となり、またプランジャ全体を磁気回路として、充分な磁束通過面積を確保でき、プランジャの小径化による径方向のコンパクト化が可能となり、また大きなコイル巻きスペースに対応することが可能となる。更に、一体形成されるボビン２６及び両エンド部２８ａ，２８ｂの同一径からなる円筒状の中空部２３ａは、孔加工を高い精度でかつ容易に行うことが可能となり、ボビン２６及び両エンド部２８ａ，２８ｂとの同軸精度を正確に出すことが容易に可能となり、これにより従来必要であったステータコアとプランジャとのクリアランスを小さくでき、及びヨークとプランジャとのクリアランス、即ち２つの磁気引渡し部分の空気層を小さくでき、磁気効率を向上すると共に、これによる径方向のコンパクト化及び加工コストの低減化を図ることができる。
【００３８】
更に加えて、前記ボビンとプランジャとの間に設ける前記軸受部３３₁，３３₂は、薄肉構造からなるので、プランジャとコアアッセンブリとの間のクリアランス（磁気引渡し部分の空気層）を更に小さくでき、磁気効率向上及びそれに伴う径方向のコンパクト化を図ることができる。
【００３９】
また、前記軸受部３３₁，３３₂を非磁性体で構成すると共に、プランジャの全ストローク範囲において、常に非磁性体からなるボビン２６のみに前記軸受部３３₁，３３₂が位置してプランジャ２２を摺動支持するので、摺動部に磁極ができず、油中に含まれる鉄粉等の微小異物が該摺動部分に集中することが回避され、該異物によるプランジャの摺動不良を防止することができる。更に、軸受部３３₁，３３₂を所定間隔離れて設置すると、プランジャの移動に対する摩擦抵抗を低減でき、油圧応答性を向上すると共に、油圧ヒステリシスを低減することができる。
【００４０】
特に、磁気回路Ａが屈曲して磁束が密となる一方のエンド部２８ａのボビン側端部分とそれに対応するプランジャ部分は、磁気による異物の集中が生じ易いが、該部分に非磁性体の軸受部３３₁が存在して、上記異物の集中が回避され、かつその端面ｍは、プランジャ２２の突部３２がヨーク２５の底部２５ｃに当接した状態で、ボビン端と略々整列しているため、上記非磁性体からなる軸受部３３が、一方のエンド部２８ａとプランジャ２２との間の磁気回路（磁束）に影響を与えることはない。また、バルブ部側の軸受部３３₂は、縁部３０に近接して配置され、磁束が密になり異物の集中が生じ易い部分であるが、上記非磁性体からなる軸受部３３の存在により上記異物の集中が回避され、かつその端面ｇは、縁部３０の基部に近接して位置し、上述した縁部による吸引特性に影響を及ぼすことはない。
【００４１】
従来、組立て時のヨークとステータコアの傾きによるプランジャのラジアル荷重の増加に基づく摺動不良及び磁気スティックを防止するため、ヨークとステータコアとの同軸を厳しく管理する必要があったが、上記実施例によると、一体に組付けられているコイルアッセンブリ２３は、前記塑性加工されたヨーク２５にカッポと嵌合して組立てられ、かつ上述したように、該コイルアッセンブリにプランジャが摺動自在に支持されるので、上記ヨークのコイルアッセンブリへの嵌合が、上記摺動に対して影響を及ぼすことはなく、加工公差を緩和することが可能となってコストダウンを図ることができる。
【００４２】
また、前記プランジャ２２の一端面に設けた突部３２は、非磁性体からなるため、取付け状態でのヨーク２５とプランジャ２２との磁力を切り離すことができ、またヨークは、コップ形状に一体成形されるので、磁気特性の良い材料でかつ冷鍛加工等で安価に製造することができる。
【００４３】
なお、上述したソレノイド部のコンパクト化は、略々同じ吸引力及び同じストローク範囲を有する従来のものに対しての比較であり、従来のものと略々同じソレノイド部を用いた場合、同じストローク範囲での吸引力の向上、及び同じ吸引力でのロングストローク化が図れることは勿論である。
【００４４】
ついで、図３ないし図８に沿って、他の実施例について説明する。なお、これら他の実施例は、先の実施例（第１の実施例）に対して吸引部Ｓが相違するだけで、他の部分は概ね第１の実施例と同一であり、専ら吸引部のみを説明して、他の部分は同一符号を付して説明を省略する。
【００４５】
図３及び図４は、第２の実施例によるリニアソレノイドバルブ２０₂を示す図で、第１の実施例と同様に、先細形状の縁部３０をプランジャ２２の端面２２ａに設けたものである。本実施例のソレノイド部２１₂は、プランジャ２２の一端面２２ａの外径部分に、第１の実施例と同様な先細形状（詳しくは断面が直角３角形状からなる）の縁部３０が形成されているが、第１の実施例の凹部は存在せず、縁部３０の底部３０ｄから円筒状の突部４０が形成されている。該突部４０の高さは、縁部３０の先端部３０ｅに整列する高さ（ｌ）であることが製作上好ましいが、これに限らず、更に高くてもまた低くてもよい。従って、該プランジャ２２の端面２２ａは、上記縁部３０及び円筒状の突部４０により、環状の３角形状の溝４１が形成されることと同様な形状となる。
【００４６】
また、強磁性体からなる他方のエンド部２８ｂは、そのバルブ部側が内径方向に延びて底部２８ｃを形成しており、凹皿状に構成されている。該底部２８ｃも、エンド部と一体に同じ強磁性材料により構成されており、かつその中心部に小径の孔２８ｄが形成されている。該孔２８ｄには、スプール８の先端に形成された小径のピン８ｇが挿通しており、該ピンの先端が前記プランジャの一端面２２ａに当接している。
【００４７】
本実施例は、以上のような構成に基づき、第１の実施例と同様に、コイル２９に流れる電流に基づき、ヨーク２５→一方のエンド部２８ａ→プランジャ２２→他方のエンド部２８ｂ→ヨーク２５を経由する磁気回路が形成され、かつ他方のエンド部２８ｂとプランジャ２２の一端面の縁部２８により、先細部分が磁気飽和となって、電流値とプランジャのストローク量に応じた吸引力が得られる。
【００４８】
本実施例にあっては、更に加えて、プランジャ２２の円筒突部４０と、他方のエンド部２８ｂの底部２８ｃとを通過する磁気回路が発生し、該円筒突部４０とエンド部底部２８ｃとの吸引力が、上記縁部３０及びエンド部２８ｂとの吸引力に付加的に加えられ、その分大きな吸引力が得られる。
【００４９】
該吸引力に基づくプランジャ２２の移動は、一体のピン８ｇを介してスプール８に伝達され、調圧バルブ部２が電流値に対応した調圧を行う。
【００５０】
図５及び図６は、第３の実施例によるリニアソレノイドバルブ２０₃を示す図で、先細形状の縁部３０が、他方のエンド部２８ｂに形成されている点が先の実施例と異なる。該ソレノイド部２１₃のボビン２６は、そのバルブ部側部２６ｂが肉厚に形成され、かつその内径側が底部２６ａに向って斜めに形成されている。該ボビン２６と一体に形成された強磁性体からなる他方のエンド部２８ｂは、その内径側が上記ボビンの斜め部分に合致するように、先細形状に突出した縁部３０が形成されている。
【００５１】
該縁部３０は、その内周面３０ｂがボビン底部２６ａ及びエンド部２８ａ，２８ｂの円筒状の内周面に合致するように、軸縁方向に同一径で形成されており、かつその反対面３０ａが所定角度の傾斜面からなり、断面が直角３角形状に形成されている。なお、該縁部は、第１の実施例で述べたように、直角３角形状に限らず、電流値とプランジャのストローク量に応じて先端部分から磁気飽和となる先細形状であれば足りる。また、プランジャ２２の一端面２２ａは平坦面から構成されている。
【００５２】
従って、本実施例によっても同様に、コイル２９に流れる電流に基づき、ヨーク２５→一方のエンド部２８ａ→プランジャ２２→他方のエンド部２８ｂ→ヨーク２５を経由する磁気回路が形成され、かつ他方のエンド部２８ｂの縁部３０とプランジャ２２の一端面２２ａにより吸引部Ｓが形成される。該吸引部Ｓは、先の実施例に対して先細形状の縁部３０がプランジャ中側にあるかエンド部側にあるか相違しているが、これは相対的なことであって、先の実施例と同様であり、コイル２９に流れる電流値とプランジャのストローク量に応じて、先細形状の縁部３０の先端部から磁気飽和となって、電流値とプランジャのストローク量に応じた吸引力が得られる。
【００５３】
図７及び図８は、第４の実施例によるリニアソレノイドバルブ２０₄を示す図で、第３の実施例において第２の実施例を対応させたものである。即ち、本ソレノイド部２１₄は、第３の実施例と同様に縁部３０が他方のエンド部２８ｂに形成されており、かつ該他方のエンド部２８ｂに底部２８ｃが形成されている。
【００５４】
従って、第３の実施例と同様に、ヨーク２５→一方のエンド部２８ａ→プランジャ２２→他方のエンド部２８ｂ→ヨーク２５の磁気回路が形成され、かつ他方のエンド部２８ｂの縁部３０とプランジャ２２の一端面２２ａとにより、コイル電流値とプランジャのストローク量に応じたプランジャストロークを得る吸引部Ｓが形成される。更に加えて、第２の実施例と同様に、プランジャ２２の一端面２２ａと他方のエンド部２８ｂの底部２８ｃとの間に吸引力が付加的に発生して、その分大きな吸引力が得られる。
【００５５】
図９は、第３の実施例を一部変更した実施例を示すもので、プランジャ２２の他端２２ｂに設けていた非磁性体の突部（当接部）３２の代りに、非磁性体のリング５０をヨーク２５の底部２５ｃに固定したものである。該リング５０は、ステンレスチール等の金属、ゴム、合成樹脂等のどのような非磁性材料でもよいが、ゴム等の緩衝作用を有するものが好ましい。そして、該リング５０は、ヨーク底部２５ｃに形成した凹部２５ｄに嵌合、接着等により固着されている。なお、上記当接部となるリング５０は、リング形状に限らず、円盤状プレート等の他の形状のものでもよく、またヨーク底部に限らず、プランジャの端面２２ｂに固定してもよい。
【００５６】
また、他方のエンド部２８ｂの底部２８ｃにも、上記リング５０と同様な形状からなるリング５１が嵌合、接着等により固定されており、該リング５１は、ゴム等の緩衝作用を有する材料からなることが好ましい。
【００５７】
従って、本実施例のリニアソレノイド２０₅のソレノイド部２１₅は、コイル２９への通電が断たれると、スプリング３７によりプランジャ２２が復帰するが、この際ゴム等の緩衝材からなるリング５０にプランジャの端面２２ｂが当り、衝撃を和らげると共に衝突音の発生を抑える。また、非磁性体によるリング５０により、ヨーク底部２５ｃとプランジャ端面２２ｂとの間に空隙ｈを保持して、簡単な構成でヨーク底部とプランジャ端面との間の磁束の切り離しを確実に行うことができる。
【００５８】
また、他方のエンド部２８ｂの底部２８ｃに設けられたリング５１は、コイル２９に大きな電流が流れて、プランジャ２２が勢いよく吸引された場合、プランジャ端面２２ａが、該ゴム等の緩衝材からなるリング５１に当接して、その衝撃を和らげると共に衝突音の発生を防止する。なお、該リング５１は、非磁性体である場合、底部２８ｃとプランジャ２２との間の吸引力を低減して、コイル２９の非通電に際してのプランジャ２２の戻りを確保し、また磁性体で構成した場合、プランジャ２２の吸引力を高め、特にプランジャ２２の最大ストローク時、プランジャ２２の端面２２ａとリング５１とを吸着してその状態を保持し得る。
【００５９】
なお、上記リング５０は、図９に示すように、第４の実施例への適用に限らず、プランジャ２２に設けた突部３２の代りに設けるもので、第１〜第３の実施例にも同様に適用できることは勿論である。また、他方のエンド部底部２８ｃに設けたリング５１は、いわゆるストッパであるので、必要であれば当然に他の実施例にも設けることが可能であり、また必要でなければ、当然に設ける必要がない。また、上記リング５０は、リング形状に限らず、突部３２と同様に突部形状、その他段部形状等、プランジャとヨーク底部との間に所定空隙ｈを構成する形状であれば、どのようなものでもよい。
【００６０】
また、前記図１及び図２（第１の実施例）で説明した軸受部は、図３及び図４（第２の実施例）、図５及び図６（第３の実施例）、図７，図８（第４の実施例）、並びに図９（第４の実施例の変形例）に示すものにおいても、同様に適用されていることは勿論である。また、上述したソレノイド部を用いたリニアソレノイドバルブは、フィードバック圧をスプールの面積差によって受けているが、これに限らず、他のタイプの調圧バルブ部に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施例によるリニアソレノイドバルブの全体断面図。
【図２】上記第１の実施例を示す図で、（ａ）はプランジャ、（ｂ）はコイルアッセンブリ、（ｃ）はヨークをそれぞれ示す。
【図３】本発明に係る第２の実施例によるリニアソレノイドバルブの全体断面図。
【図４】上記第２の実施例を示す図で、（ａ）はプランジャ、（ｂ）はコイルアッセンブリ、（ｃ）はヨークをそれぞれ示す。
【図５】本発明に係る第３の実施例によるリニアソレノイドバルブの全体断面図。
【図６】上記第３の実施例を示す図で、（ａ）はプランジャ、（ｂ）はコイルアッセンブリ、（ｃ）はヨークをそれぞれ示す。
【図７】本発明に係る第４の実施例によるリニアソレノイドバルブの全体断面図。
【図８】上記第４の実施例を示す図で、（ａ）はプランジャ、（ｂ）はコイルアッセンブリ、（ｃ）はヨークをそれぞれ示す。
【図９】上記第４の実施例を一部変更した実施例を示すリニアソレノイドバルブの全体を示す断面図。
【図１０】従来の技術によるリニアソレノイドバルブを示す全体断面図。
【図１１】従来の技術による他のリニアソレノイドバルブを示す全体断面図。
【符号の説明】
２調圧バルブ部
８可動部（スプール）
２０₁〜２０₅ リニアソレノイドバルブ
２１₁〜２１₅ ソレノイド部
２２プランジャ
２２ａ一端面
２２ｂ他端面
２３コイルアッセンブリ
２３ａ中空部
２５ヨーク
２５ｃ底部
２６ボビン
２６ａ底部
２８ａ，２８ｂエンド部
２８ｃ底部
２９コイル
３０縁部
３０ａテーパ面
３０ｂ外周面、内周面
４０突部
３３軸受部
Ａ磁気回路
Ｓ吸引部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a solenoid drive device, and is particularly suitable for use in a solenoid portion (solenoid drive device) of a linear solenoid valve used in a hydraulic control circuit of an automatic transmission, etc.For more informationThe present invention relates to a linear solenoid valve using the solenoid driving device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there are linear solenoid valves shown in FIGS. 10 and 11, and a solenoid part (drive device) 1₁, 1₂And the pressure regulating valve portion 2. Solenoid part (drive device) 1 shown in FIG.₁The coil 5 is housed so as to be sandwiched between the yoke 4 and the stator core 3, and a plunger 6 is provided facing the stator core, and the shaft 7 press-fitted into the plunger passes through the center hole 3 a formed in the stator core 3. The pressure control valve unit 2 is in contact with the spool 8. One end of the plunger 6 is supported by the yoke 4 by a leaf spring 9, and the other end of the shaft 7 integrated with the plunger 6 is supported by the stator core 3 via a bush 10. . Further, one end of the yoke 4 is closed by a non-magnetic end plate 11, and a stopper 12 is provided on a side surface of the stator core 3 facing the plunger 6.
[0003]
On the other hand, the solenoid unit 1 shown in FIG.₂The coil 5 is fitted to the outer diameter side of the stator core 3, the coil 5 is housed in a case (yoke) 4, and the plunger 6 is opposed to the tip of the stator core 3 in the case 4. A shaft 7 arranged and fixed integrally with the plunger 6 is supported by the stator core 3 via bushes 10 and 10. Further, the shaft 7 passes through the center hole 3 a of the stator core 3 and comes into contact with the spool 8 of the pressure regulating valve portion 2, and one end of the case 4 is closed by the end plate 11.
[0004]
Solenoid part 1₁And 1₂Forms a magnetic circuit A that passes through the yoke (case) 4, the plunger 6, and the stator core 3 based on the current flowing through the coil 5, and flows into the coil 5 by the plunger 6 having a tapered surface and the suction portion S of the stator core 3. A suction force corresponding to the current value is generated in the plunger 6, and the movement of the plunger 6 due to the suction force is transmitted to the spool 8 through the shaft 7 supported by the bush 10 to operate the pressure regulating valve unit 2. To do.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Solenoid part (drive device) 1 of the linear solenoid valve₁, 1₂10 and 11 generate a suction force between the stator core 3 and the plunger 6, so that the stator core exists on the inner diameter side of the coil 5, and the coil 5 has a larger diameter accordingly. Has been. In addition, the stator core 3 is configured to have a large diameter in order to ensure a magnetic flux passage cross-sectional area due to the presence of the shaft 7.
[0006]
Further, the yoke (case) 4, the coil 5, and the stator core 3 are assembled in the radial direction, and the shaft 7 and the plunger 6 are assembled and supported in the radial direction via the bush 10 (and the leaf spring 9). In order to prevent interference between the moving plunger 6 and the plunger 6, the clearance between the suction part S and the yoke (or case) 4 and the plunger 6 needs to be increased, resulting in a decrease in magnetic efficiency. Yes.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a linear solenoid valve that solves the above-described problems by constructing a magnetic circuit with good magnetic efficiency without a conventionally required stator core.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention includes a coil (29), a bobbin (26) made of a non-magnetic material around which the coil is wound, and end portions (28a, 28b) made of a ferromagnetic material disposed at both ends of the bobbin, A solenoid driving device (21) having a plunger (22) made of a ferromagnetic material and a yoke (25) made of a ferromagnetic material.₁, 21₂, 21₃, 21₄, 21₅)When,
  A pressure regulating valve portion (2) having a valve main body (35) and a spool (8) slidably fitted in the valve main body, and regulating an output pressure based on a stroke of the plunger; Prepared,
  The coil (29), the bobbin (26), and the end portions (28a, 28b) are assembled together to form a coil assembly (23), and the coil assembly includes the bobbin (26) and the end portions (28a, 28b). 28b) having a cylindrical hollow portion (23a) having the same diameter in the axial direction, formed by the hollow portion;
  The plunger (22) which is longer in the axial direction than the coil (29) and shorter than the hollow portion (23a) of the coil assembly and has the same outer diameter over the entire length in the axial direction is connected to the hollow of the coil assembly. Slidably fitted directly against the part (23a),
  A magnetic circuit (A) is formed by the yoke (25), the end portions (28a, 28b), and the plunger (22), and one end (28b) of the end portion and the end surface portion (22a) of the plunger The suction part (S) that defines the suction force according to the current value flowing through the coil and the stroke amount of the plunger is configured,
  The coil assembly (23) and the valve body (35) are integrally connected,One end (22a) of the plunger and one end (8e, 8g) of the spool (8);TheDirect contactAt the same time, a spring (37) is contracted between the end plate (36) fixed to the valve body (35) and the other end of the spool (8) so that the plunger (22) and the spool ( 8) and move together.
  It is in the linear solenoid valve characterized by this.
[0009]
One end face part (28b) of the plunger (22) constituting the suction part (S) or the end part has an edge part (30) having a tapered shape in the axial direction..
[0010]
For example, FIGS.As shown inThe end surface portion (22a) of the plunger constituting the suction part (S) has an outer peripheral surface (30b) having the same diameter.
In both cases, the inner diameter side (30a) has the edge portion (30) formed of a tapered surface..
[0011]
For example, FIGS.As shown inOne end portion (28b) constituting the suction portion (S) has an inner peripheral surface (30b) having the same diameter as the cylindrical hollow portion (23a) and an outer diameter side (30a) having a tapered surface. And having the edge (30) extending toward the bobbin side.
[0012]
For example, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 7, FIG.As shown inOne end portion (28b) constituting the suction portion (S) has a bottom portion (28c), and the suction portion (30) has the edge portion (30) at the bottom portion and the end surface (22a) of the plunger. S) assisting the suction force.
[0013]
The plunger (22) always overlaps the other end portion (28a) not constituting the suction portion (S) in the axial direction..
[0014]
The plunger (22) overlaps the other end portion (28a) not constituting the suction portion (S) in the maximum stroke state in the axial direction by 3 [mm] or more..
[0016]
Note that the reference numerals in the parentheses are for comparison with the drawings, but this facilitates the correspondence between the structure described in the claims and the embodiment shown in the drawings to facilitate the understanding of the present invention. This does not affect the configuration of the present invention.
[0017]
【The invention's effect】
  According to the first aspect of the present invention, a plunger that is longer than the coil in the axial direction is slidably inserted into the hollow portion of the coil assembly, and the magnetic circuit is configured by the yoke, the end portion, and the plunger. The stator core in the coil can be eliminated, and the solenoid drive device can be made compact. However, the coil assembly is composed of the coil, bobbin and end portion, and the coil assembly isIt has the same diameter in the axial directionSince the hollow portion is formed, the processing accuracy of the hollow portion can be easily improved, the axial center of the coil assembly and the plunger can be secured, the radial clearance can be reduced, and the magnetic efficiency can be improved. .
In addition, since one end of the spool of the pressure regulating valve part is directly brought into contact with one end surface of the plunger and the pressure regulating valve part is pressure-regulated, the previously required shaft becomes unnecessary, further improving the compactness. The magnetic flux passage cross-sectional area of the plunger can be ensured and the magnetic efficiency can be improved.
[0018]
According to the second aspect of the present invention, an edge portion that is tapered in the axial direction is formed on one end surface or the end portion of the plunger, and magnetic saturation is caused from the tapered side according to the current value flowing through the coil. Since the attractive force is defined according to the current value and the stroke amount of the plunger, desired characteristics such as flat characteristics can be obtained with high accuracy while having the above-described compact configuration.
[0019]
According to the third aspect of the present invention, since the plunger is provided with an edge, the outer edge has the same diameter, and the inner diameter side is a tapered surface, the linear solenoid valve can be easily obtained with a compact configuration. Desired characteristics such as flat characteristics can be obtained.
[0020]
According to the fourth aspect of the present invention, an edge portion is provided on one of the end portions, the inner peripheral surface has the same diameter as the hollow portion, and the outer diameter side is a tapered surface. Desired characteristics such as flat characteristics required for linear solenoid valves can be easily obtained.
[0021]
According to the fifth aspect of the present invention, the suction portion having the edge portion is assisted by the bottom portion of the end portion and the protruding portion of the one end surface of the plunger, so that a strong suction force is obtained and the pressure regulating range of the pressure regulating valve portion is increased. Can be increased.
[0022]
According to the sixth aspect of the present invention, the plunger always overlaps the other of the end portions that do not constitute the suction portion in the axial direction. Therefore, the plunger and the other of the end portions always constitute a magnetic flux passing portion. Thus, a highly efficient magnetic circuit can always be secured.
[0023]
According to the seventh aspect of the present invention, it is preferable in terms of compactness and magnetic efficiency that the magnetic flux passage areas of the plunger and the yoke are substantially equal, but in this case, the maximum stroke of the plunger is 3 [mm] or more. When overlapped, magnetic saturation is less likely to occur, and magnetic flux is less likely to leak into the air (outside of the magnetic circuit). Therefore, while maintaining compactness, the magnetic flux passing area of the magnetic flux passing portion can be properly secured. it can.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are views showing a first embodiment of the present invention, and a linear solenoid valve 20 is shown.₁As shown in FIG. 1, a solenoid unit (solenoid driving device) 21₁And the pressure regulating valve portion 2 and the solenoid portion 21.₁Includes a plunger 22 shown in FIG. 2A, a coil assembly 23 shown in FIG. 2B, and a yoke 25 shown in FIG.
[0026]
The coil assembly 23 includes a coil 29 in which a magnet wire 27 is wound around a bobbin 26 made of a non-magnetic metal such as stainless steel (SUS) (not necessarily a metal but a non-magnetic material such as a synthetic resin). And end portions 28a and 28b made of a ferromagnetic material such as electromagnetic soft iron and constituting a ferromagnetic portion, and a terminal 34 for supplying a current to the coil 29. The end portions 28a and 28b are provided with a bobbin 26. It is arrange | positioned at the axial direction both ends. Both the end portions 28a, 28b and the bobbin 26 are integrally formed by welding, brazing, sintered joining, adhesion, or the like. The electromagnetic soft iron that constitutes the end part preferably contains pure iron of 95 [%] or more, preferably about 99 [%] or more (rounded to the first decimal place, 99 [%] or more).
[0027]
The coil assembly 23 is formed in a cylindrical shape excluding the terminal 34 portion, and a hollow portion 23a having the same diameter in the axial direction is formed at the center of the assembly. The plunger 22 is slidably fitted into the hollow portion 23a. The plunger 22 has an outer peripheral surface having the same diameter in the axial direction and is longer in the axial direction than the coil 29. More specifically, the plunger 22 has a predetermined amount from the bottom portion 26a of the bobbin 26, that is, the bobbin portion in contact with the plunger 22. The end face 22a on the pressure regulating valve portion side is formed with an edge portion 30 having a tapered shape on the outer peripheral side. The edge portion 30 has an axial length l corresponding to substantially the same amount as the plunger stroke, and the inner side surface 30a is inclined and the outer peripheral surface 30b extends linearly with the same diameter of the plunger 22. Thus, the cross section is formed into a right triangle shape. The edge portion 30 preferably has the right-angled triangular shape described above, but the inner diameter surface 30a may be a curved surface or a multi-step inclined surface having a different inclination angle. In short, magnetic saturation occurs toward the tip of the edge portion 30. Any tapering shape can be used.
[0028]
One end surface 22a of the plunger has a concave portion 31 on its inner diameter side by the edge portion 30, and the tip 8e of the spool 8 of the pressure regulating valve portion 2 is in contact with the concave portion. On the other hand, a spherical projection (contact portion) 32 having a predetermined height h is integrally formed on the other end surface 22b of the plunger 22 on the side away from the valve portion 2, and the projection (contact) Part) is coated with a nonmagnetic material or surface-treated. The protruding portion (contact portion) 32 is not limited to a spherical surface, and may be any shape such as a cylinder, a rectangular shape, or a donut shape. What is necessary is just the contact part which touches. Further, not only the end face of the plunger but also a protrusion (abutting part) formed integrally with the bottom 25c of the yoke 25 may be coated with a non-magnetic material or surface-treated. It is only necessary that the magnetic poles of the yoke and the plunger can be separated in a state where the current flowing to 0 [A].
[0029]
  In addition, the outer circumferential surface of the plunger 22 is spaced by a predetermined distance b and has two annular rows of bearing portions 33.₁, 33₂Is coated. The bearing portion 33 has a surface treatment such as coating of self-lubricating material such as Teflon (registered trademark), molybdenum disulfide, plating treatment (Ni-P, DLC, etc.), nitriding treatment (tuftride, etc.), chromizing, etc. Or a thin non-magnetic material such as a bush or a bearing, and is not limited to a coating, and any fixing method such as adhesion or fitting may be used.MinutesThe surface may be joined, bonded or coated with a wear-resistant metal or a low friction metal by surface treatment such as nitriding or chromizing, plating or thin film production, diffusion bonding, or the like. In addition, the bearing portion is not limited to two rows in an annular shape, and may be a multi-row such as three rows, four rows, or the like, or may be continuous over the entire surface, and is not necessarily limited to the outer peripheral surface of the plunger 22. It may be provided on the inner peripheral surface of the bottom portion 26a. In short, it may be provided on at least one of the outer peripheral surface of the plunger 22 and the hollow portion of the coil assembly 23. Further, the bearing portion is always in contact with the non-magnetic bobbin 26 within the entire stroke range of the plunger 22, and specifically, one end e of the bearing portion is in the non-excited state of the plunger 22. In a state where the portion 32 is in contact with the yoke 25, it is desirable that the portion 32 is substantially aligned with the end surface f of the bobbin 26, and the other end portion g is located close to the base portion of the edge portion 30. desirable. That is, both end surfaces e and g of the bearing portions 33 and 33 are disposed so that the end of the plunger 22 in the maximum stroke state is substantially aligned with the end of the bobbin bottom 26a. Accordingly, the sum of the interval between the outer surfaces of the bearing portions and the maximum plunger stroke substantially corresponds to the length of the bottom portion 26 a of the bobbin 26.
[0030]
The yoke 25 is made of a ferromagnetic material, is formed in a cup shape by plastic metal processing such as deep drawing or cold forging, and a portion 25a is cut out for the terminal. The material of the yoke is preferably a low-carbon steel with a small amount of carbon that can be easily plastically processed, such as cold forging, and a material with a high iron content that has ferromagnetism, for example, approximately 99 [%] or more of Fe (the first decimal place) In particular, Fe, 99.21 [%] or more, Fe, 98.886 [%] electromagnetic soft iron (SUY-0 to 3) is preferable. The yoke 25 is fitted with the coil assembly 23 and accommodated therein, and the tip portion 25b is caulked together with a flange portion 35f of a valve body 35 of the pressure regulating valve portion 2 described later, whereby the solenoid portion 21 is fitted.₁Can be assembled integrally with the valve portion 2, and the protrusion 32 of the plunger can come into contact with the bottom portion 25c.
[0031]
On the other hand, the pressure regulating valve portion 2 has a valve main body 35 and a spool 8 that is slidably fitted in the main body. An end plate 36 and a spool 8 that are secured to and fixed to the valve main body 35 are provided. A spring 37 is contracted between the tip of the spring. The spool 8 includes two large-diameter land portions 8a and 8b and one small-diameter land portion 8c. The valve body 35 is connected to a line pressure or the like in the hydraulic circuit of the automatic transmission via a modulator valve. Are connected to each other, an input port 35a to which a predetermined hydraulic pressure is supplied, an output port 35b communicating with an output portion such as a control oil chamber of the pressure regulating valve, and a feedback port 35c communicating with an oil passage from the output port. And a drain port 35d.
[0032]
Therefore, the tip 8e of the spool 8 always abuts against the recess 31 of the plunger 22 due to the spring 37 and the biasing force due to the area difference between the land portions 8b and 8c due to the hydraulic pressure from the feedback port 35c. Move together.
[0033]
  Next, the operation of the above-described embodiment will be described. When a current is supplied from the terminal 34 to the coil 29, the bobbin 26 made of a non-magnetic material does not form a magnetic circuit, so the yoke 25 made of a ferromagnetic material, one end portion 28a, the plunger 22, and the other end portion. A magnetic circuit A flowing to 28b is formed. Further, since a gap of a predetermined amount h is held between the bottom surface 25c of the yoke 25 and the other end surface 22b of the plunger 22, the magnetic flux does not leak from the portion. Further, the plunger 22 is in contact with the one end portion 28a at a predetermined length m, and as will be described later, the end portion 28a28a, 28bSince the plunger 22 and the plunger 22 face each other with a small clearance, a magnetic circuit with high magnetic efficiency can be maintained. Based on the magnetic circuit A, one end surface 22a of the plunger 22 and the other end portion28b becomes the suction portion S, and the plunger 22 is attracted to the other end portion 28b and moves to the left in FIG. At this time, one end face 22a of the plunger 22 constituting the suction part S is formed with a tapered edge (triangular right-angled triangle shape) edge 30 and a tapered tip having a small cross-sectional area serving as a magnetic flow path. The portion is in a magnetic saturation state according to the value of the current flowing through the coil 29 and the stroke amount of the plunger. Thereby, the attractive force characteristic with respect to the stroke amount of the plunger 22 at each current value becomes a relatively flat characteristic. Also, the plunger 22 is alwaysoneEnd part 28aAnd a predetermined magnetic flux transfer section is secured. Specifically, it is preferable to make the cross sections of the magnetic flux passages of the plunger 22 and the yoke 25 substantially the same in terms of compactness and magnetic efficiency. Therefore, in this case, the maximum stroke of the plunger is set. However, if it overlaps by 3 [mm] or more, magnetic saturation hardly occurs and the magnetic flux hardly leaks into the air.
[0034]
Then, based on the stroke amount of the plunger 22, the spool 8 moves integrally against the spring 37, and the position of the spool 8 is controlled. Thereby, in the output port 35b, the distribution ratio between the input port 35a having the notch k and the drain port 35d is controlled, and the output pressure from the output port 35b is linearly regulated.
[0035]
When the current to the coil 29 is cut off, the spool 8 and the plunger 22 integrated therewith move to the axial pressure by the biasing force of the spring 37. The protrusion 32 provided on the other end surface 22 b of the plunger 22 collides with the bottom surface 25 c of the yoke 25. At this time, the protrusion 32 has a spherical shape, and the yoke 25 is made of a relatively soft metal such as low carbon steel, and is formed by cold forging or the like. Return to the predetermined position.
[0036]
The plunger 22 is directly supported by the bottom portion 26a or the end portions 28a, 28b of the bobbin 26 via the bearing portion 33, and the stator core located on the inner diameter side of the coil that has been conventionally required can be eliminated. Accordingly, the solenoid part can be made compact, particularly in the radial direction, and the number of turns of the wire 27 of the coil 29 can be increased to increase the magnetic force, thereby making it possible to increase the plunger stroke. Further, by eliminating the stator core, two airs, a radial clearance (air layer) between the stator core and the plunger, which has been conventionally required, and a radial clearance (air layer) between the stator core and the coil are required. The layer can be eliminated, and the radial direction can be reduced.
[0037]
In addition, since the spool 8 is directly operated at the one end surface 22a of the plunger 22, the shaft which has been necessary in the past can be eliminated, and the solenoid part, in particular, the radial dimension can be made compact. As a magnetic circuit, a sufficient magnetic flux passage area can be secured, the radial direction can be reduced by reducing the diameter of the plunger, and a large coil winding space can be accommodated. Further, the cylindrical hollow portion 23a having the same diameter of the bobbin 26 and both end portions 28a, 28b that are integrally formed enables the hole processing to be performed with high accuracy and easily, and the bobbin 26 and both end portions 28a. , 28b can be easily made accurately, so that the clearance between the stator core and the plunger, which has been conventionally required, can be reduced, and the clearance between the yoke and the plunger, that is, the air in the two magnetic transfer portions. The layer can be made smaller, the magnetic efficiency can be improved, and the radial direction can be reduced and the processing cost can be reduced.
[0038]
In addition, the bearing portion 33 provided between the bobbin and the plunger.₁, 33₂Since it has a thin structure, the clearance between the plunger and the core assembly (the air layer in the magnetic delivery portion) can be further reduced, and the magnetic efficiency can be improved and the radial direction can be reduced accordingly.
[0039]
The bearing portion 33₁, 33₂Is made of a non-magnetic material, and only the bobbin 26 made of a non-magnetic material is always provided in the bearing 33 in the entire stroke range of the plunger.₁, 33₂Is positioned and slidably supports the plunger 22 so that a magnetic pole cannot be formed in the sliding portion, and fine foreign matters such as iron powder contained in the oil can be prevented from being concentrated on the sliding portion. The sliding failure can be prevented. Further, the bearing portion 33₁, 33₂If they are installed at a predetermined interval, the frictional resistance against the movement of the plunger can be reduced, the hydraulic response can be improved, and the hydraulic hysteresis can be reduced.
[0040]
In particular, the bobbin side end portion of one end portion 28a where the magnetic circuit A bends and the magnetic flux becomes dense and the corresponding plunger portion tend to cause the concentration of foreign matter due to magnetism. Part 33₁And the end surface m is substantially aligned with the bobbin end in a state where the protrusion 32 of the plunger 22 is in contact with the bottom 25c of the yoke 25. The bearing portion 33 made of a non-magnetic material does not affect the magnetic circuit (magnetic flux) between the one end portion 28 a and the plunger 22. Further, the bearing portion 33 on the valve portion side.₂Is located in the vicinity of the edge 30 and the magnetic flux is dense and foreign matter tends to concentrate. However, the presence of the bearing portion 33 made of the non-magnetic material prevents the foreign matter from being concentrated, and The end face g is located close to the base portion of the edge portion 30 and does not affect the above-described suction characteristics by the edge portion.
[0041]
Conventionally, in order to prevent sliding failure and magnetic stick due to an increase in radial load of the plunger due to the inclination of the yoke and the stator core during assembly, it was necessary to strictly manage the coaxiality of the yoke and the stator core. The integrally assembled coil assembly 23 is assembled to the plastically processed yoke 25 by fitting with the cup, and as described above, the plunger is slidably supported by the coil assembly. Therefore, the fitting of the yoke to the coil assembly does not affect the sliding, so that the machining tolerance can be relaxed and the cost can be reduced.
[0042]
Further, since the protrusion 32 provided on one end surface of the plunger 22 is made of a non-magnetic material, the magnetic force between the yoke 25 and the plunger 22 in the attached state can be separated, and the yoke is integrally formed into a cup shape. Therefore, it can be manufactured at a low cost by a cold forging process or the like with a material having good magnetic properties.
[0043]
In addition, the above-described compaction of the solenoid part is a comparison with a conventional part having substantially the same suction force and the same stroke range. When the solenoid part substantially the same as the conventional one is used, the same stroke range is used. Needless to say, the suction force can be improved and the long stroke can be achieved with the same suction force.
[0044]
Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. These other embodiments are different from the previous embodiment (first embodiment) only in the suction part S, and the other parts are substantially the same as those of the first embodiment. Only the other parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0045]
3 and 4 show a linear solenoid valve 20 according to the second embodiment.₂In this figure, a tapered edge 30 is provided on the end surface 22a of the plunger 22 in the same manner as in the first embodiment. Solenoid part 21 of the present embodiment₂Is formed on the outer diameter portion of one end surface 22a of the plunger 22 with a tapered portion 30 (specifically, the cross section is a right triangle shape) similar to the first embodiment. There is no recess in the embodiment, and a cylindrical protrusion 40 is formed from the bottom 30 d of the edge 30. The height of the protrusion 40 is preferably a height (l) that aligns with the tip 30e of the edge 30 for manufacturing, but is not limited to this, and may be higher or lower. Therefore, the end surface 22a of the plunger 22 has a shape similar to that of the annular triangular groove 41 formed by the edge 30 and the cylindrical protrusion 40.
[0046]
  The other end portion 28b made of a ferromagnetic material has a bottom portion 28c that extends in the inner diameter direction on the valve portion side, and has a concave dish shape. The bottom portion 28c is also made of the same ferromagnetic material integrally with the end portion, and a small-diameter hole is formed in the center portion thereof.28d is formed. A small-diameter pin 8g formed at the tip of the spool 8 is inserted into the hole 28d, and the tip of the pin is in contact with the one end surface 22a of the plunger.
[0047]
In the present embodiment, based on the configuration as described above, similarly to the first embodiment, based on the current flowing in the coil 29, the yoke 25 → one end portion 28a → the plunger 22 → the other end portion 28b → the yoke 25. Is formed, and the tapered portion is magnetically saturated by the other end portion 28b and the edge portion 28 of one end surface of the plunger 22, and an attractive force corresponding to the current value and the stroke amount of the plunger is obtained. It is done.
[0048]
In this embodiment, in addition, a magnetic circuit passing through the cylindrical protrusion 40 of the plunger 22 and the bottom 28c of the other end 28b is generated, and the cylindrical protrusion 40 and the end bottom 28c Is added to the suction force between the edge portion 30 and the end portion 28b, and a larger suction force is obtained accordingly.
[0049]
The movement of the plunger 22 based on the suction force is transmitted to the spool 8 through an integral pin 8g, and the pressure regulating valve unit 2 performs pressure regulation corresponding to the current value.
[0050]
5 and 6 show a linear solenoid valve 20 according to the third embodiment._ThreeFIG. 8 is a view different from the previous embodiment in that a tapered edge portion 30 is formed on the other end portion 28b. The solenoid part 21_ThreeThe bobbin 26 has a valve portion side portion 26b formed thick and an inner diameter side formed obliquely toward the bottom portion 26a. The other end portion 28b made of a ferromagnetic material formed integrally with the bobbin 26 is formed with an edge portion 30 protruding in a tapered shape so that the inner diameter side thereof matches the oblique portion of the bobbin.
[0051]
The edge portion 30 is formed with the same diameter in the axial edge direction so that the inner peripheral surface 30b matches the cylindrical inner peripheral surface of the bobbin bottom portion 26a and the end portions 28a, 28b, and the opposite surface thereof. Reference numeral 30a denotes an inclined surface having a predetermined angle, and the cross section is formed in a right triangle shape. As described in the first embodiment, the edge portion is not limited to a right-angled triangle shape, but may be a tapered shape that is magnetically saturated from the tip portion according to the current value and the stroke amount of the plunger. Moreover, the one end surface 22a of the plunger 22 is comprised from the flat surface.
[0052]
Therefore, according to the present embodiment, similarly, based on the current flowing through the coil 29, a magnetic circuit is formed via the yoke 25 → one end portion 28a → plunger 22 → the other end portion 28b → yoke 25, and the other A suction portion S is formed by the edge portion 30 of the end portion 28 b and the one end surface 22 a of the plunger 22. The suction portion S is different from the previous embodiment in that the tapered edge portion 30 is on the plunger inner side or the end portion side, but this is relative, Similar to the embodiment, magnetic saturation occurs from the tip of the tapered edge 30 according to the current value flowing through the coil 29 and the stroke amount of the plunger, and the attractive force according to the current value and the stroke amount of the plunger. Is obtained.
[0053]
7 and 8 show a linear solenoid valve 20 according to the fourth embodiment._FourFIG. 6 is a diagram corresponding to the second embodiment in the third embodiment. That is, the solenoid part 21_FourAs in the third embodiment, the edge 30 is formed on the other end 28b, and the bottom 28c is formed on the other end 28b.
[0054]
Accordingly, as in the third embodiment, a magnetic circuit of yoke 25 → one end portion 28a → plunger 22 → other end portion 28b → yoke 25 is formed, and the edge 30 and plunger of the other end portion 28b are formed. The suction part S which obtains the plunger stroke according to the coil current value and the stroke amount of the plunger is formed by the one end face 22a of the 22. In addition, as in the second embodiment, a suction force is additionally generated between the one end surface 22a of the plunger 22 and the bottom portion 28c of the other end portion 28b, thereby obtaining a larger suction force. .
[0055]
FIG. 9 shows an embodiment in which the third embodiment is partially changed. In place of the nonmagnetic protrusion (contact portion) 32 provided at the other end 22b of the plunger 22, FIG. The ring 50 is fixed to the bottom 25c of the yoke 25. The ring 50 may be any nonmagnetic material such as metal such as stainless steel, rubber, or synthetic resin, but preferably has a buffering action such as rubber. The ring 50 is fixed by fitting, bonding or the like to a recess 25d formed in the yoke bottom 25c. The ring 50 serving as the contact portion is not limited to the ring shape, but may be other shapes such as a disk-like plate, and may be fixed to the end surface 22b of the plunger, not limited to the yoke bottom.
[0056]
Further, a ring 51 having the same shape as the ring 50 is also fixed to the bottom portion 28c of the other end portion 28b by fitting, bonding or the like. The ring 51 is made of a material having a buffering action such as rubber. It is preferable to become.
[0057]
Therefore, the linear solenoid 20 of the present embodiment._FiveSolenoid part 21_FiveWhen the energization of the coil 29 is cut off, the plunger 22 is returned by the spring 37. At this time, the end face 22b of the plunger hits the ring 50 made of a cushioning material such as rubber, and the impact is softened and a collision sound is generated. Suppress. Further, the ring 50 made of a non-magnetic material can hold the gap h between the yoke bottom 25c and the plunger end surface 22b, and reliably separate the magnetic flux between the yoke bottom and the plunger end surface with a simple configuration. it can.
[0058]
The ring 51 provided on the bottom portion 28c of the other end portion 28b has a plunger end surface 22a made of a cushioning material such as rubber when a large electric current flows through the coil 29 and the plunger 22 is attracted vigorously. It abuts against the ring 51 to soften the impact and prevent the occurrence of collision noise. When the ring 51 is a non-magnetic material, the attractive force between the bottom portion 28c and the plunger 22 is reduced to ensure the return of the plunger 22 when the coil 29 is de-energized. In this case, the suction force of the plunger 22 can be increased, and particularly when the plunger 22 has the maximum stroke, the end surface 22a of the plunger 22 and the ring 51 can be adsorbed and maintained in this state.
[0059]
As shown in FIG. 9, the ring 50 is not limited to the application to the fourth embodiment, but is provided in place of the protrusion 32 provided on the plunger 22, and is used in the first to third embodiments. Of course, the above can be similarly applied. Further, since the ring 51 provided on the other end bottom 28c is a so-called stopper, it can of course be provided in other embodiments if necessary, and naturally provided if not necessary. There is no. Further, the ring 50 is not limited to the ring shape, and any shape can be used as long as it forms a predetermined gap h between the plunger and the bottom of the yoke, such as a protrusion shape and other stepped shape similar to the protrusion 32. It may be anything.
[0060]
  1 and FIG. 2 (first embodiment), the bearings described in FIGS. 3 and 4 (second embodiment), FIG. 5 and FIG. 6 (third embodiment), and FIG. , FIG. 8 (fourth embodiment) and FIG. 9 (modified example of the fourth embodiment) are naturally applied in the same manner. Further, the linear solenoid valve using the solenoid unit described above receives the feedback pressure due to the difference in the area of the spool, but is not limited to this, and can be applied to other types of pressure regulating valve units.The
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall sectional view of a linear solenoid valve according to a first embodiment of the present invention.
2A and 2B are diagrams showing the first embodiment, wherein FIG. 2A shows a plunger, FIG. 2B shows a coil assembly, and FIG. 2C shows a yoke.
FIG. 3 is an overall sectional view of a linear solenoid valve according to a second embodiment of the present invention.
4A and 4B are diagrams showing the second embodiment, wherein FIG. 4A shows a plunger, FIG. 4B shows a coil assembly, and FIG. 4C shows a yoke.
FIG. 5 is an overall sectional view of a linear solenoid valve according to a third embodiment of the present invention.
6A and 6B show the third embodiment, wherein FIG. 6A shows a plunger, FIG. 6B shows a coil assembly, and FIG. 6C shows a yoke.
FIG. 7 is an overall sectional view of a linear solenoid valve according to a fourth embodiment of the present invention.
8A and 8B show the fourth embodiment, wherein FIG. 8A shows a plunger, FIG. 8B shows a coil assembly, and FIG. 8C shows a yoke.
FIG. 9 is a sectional view showing the entirety of a linear solenoid valve according to an embodiment in which a part of the fourth embodiment is changed.
FIG. 10 is an overall cross-sectional view showing a linear solenoid valve according to a conventional technique.
FIG. 11 is an overall sectional view showing another linear solenoid valve according to the prior art.
[Explanation of symbols]
2 Pressure regulating valve
8 Movable part (spool)
20₁~ 20_Five      Linear solenoid valve
21₁~ 21_Five      Solenoid part
22 Plunger
22a One end face
22b The other end surface
23 Coil assembly
23a Hollow part
25 York
25c bottom
26 Bobbins
26a bottom
28a, 28b End part
28c bottom
29 coils
30 edge
30a Tapered surface
30b Outer peripheral surface, inner peripheral surface
40 protrusion
33 Bearing part
A Magnetic circuit
S suction part

Claims

A coil, a bobbin made of a non-magnetic material around which the coil is wound, an end portion made of a ferromagnetic material disposed at both ends of the bobbin, a plunger made of a ferromagnetic material, and a yoke made of a ferromagnetic material A solenoid drive having
A valve body, and a spool that is slidably inserted into the valve body, and a pressure regulating valve portion that regulates an output pressure based on a stroke of the plunger,
The coil, the bobbin and the end part are assembled together to form a coil assembly, and the coil assembly is formed by a hollow part of the bobbin and the end part, and is a cylindrical hollow part having the same diameter in the axial direction. Have
The plunger, which is longer than the coil in the axial direction and shorter than the hollow portion of the coil assembly and has the same outer diameter over the entire length in the axial direction, is slidable directly facing the hollow portion of the coil assembly. Inserted into
A magnetic circuit is formed by the yoke, the end portion, and the plunger, and at least one of the end portions and the end surface portion of the plunger define a suction force that defines a current value flowing through the coil and a suction force according to the stroke amount of the plunger. Part
And connecting the valve body and the coil assembly together, and one end of said one end of said plunger spool with direct contact, between the other end of the the fixed end plate to the valve body spool A spring is contracted, and the plunger and the spool move together.
A linear solenoid valve characterized by that.

One of the end surface portion of the plunger constituting the suction portion or the end portion has an edge portion that is tapered in the axial direction.
The linear solenoid valve according to claim 1.

The end surface portion of the plunger that constitutes the suction portion has the outer peripheral surface having the same diameter and the edge portion having the inner diameter side formed of a tapered surface.
The linear solenoid valve according to claim 2.

One of the end portions constituting the suction portion has the inner peripheral surface having the same diameter as that of the cylindrical hollow portion and the edge portion having an outer diameter side that is a tapered surface and extends toward the bobbin side. ,
The linear solenoid valve according to claim 2.

One of the end portions constituting the suction portion has a bottom portion, and the suction force of the suction portion having the edge portion is assisted at the bottom portion and the end surface of the plunger.
The linear solenoid valve according to claim 1.

The plunger always overlaps the other of the end portions that do not constitute the suction portion in the axial direction.
The linear solenoid valve according to claim 1.

The plunger is 3 [mm] or more overlapping in the axial direction with the other end portion that does not constitute the suction portion in the maximum stroke state.
The linear solenoid valve according to claim 6.

The yoke is integrally formed in a cup shape having a bottom portion,
A non-magnetic material is interposed between the bottom of the yoke and the end surface of the plunger.
The linear solenoid valve according to claim 1.

The non-magnetic material interposed between the bottom portion of the yoke and the end surface of the plunger is formed by coating or surface-treating a contact portion formed integrally with at least one of the end surface of the plunger and the bottom portion of the yoke.
The linear solenoid valve according to claim 7.