JP4457740B2 - ソレノイドバルブ - Google Patents

Description

本発明は、ソレノイドバルブに関するものである。

一般的に、流量制御や流体圧力制御を行うために、ソレノイドバルブが広く用いられている。そして、ソレノイドバルブに、コイルへの通電量に応じてプランジャの吸引力を制御する、いわゆるリニアソレノイドを用いたものが知られている。このリニアソレノイドを用いたソレノイドバルブによれば、コイルへの通電量と流体圧力を比例させることができる。このようなソレノイドバルブは、例えば、電子制御自動変速機のクラッチ油圧制御に好適に利用することができる。

図１１〜図１５を参照して、従来例に係るソレノイドバルブについて説明する。図１１は従来例に係るソレノイドバルブの模式的断面図である。図１２〜図１４は従来例に係るソレノイドバルブにおける弁の部分の駆動の様子を示す模式的断面図である。なお、図１２は弁が完全に開いた状態を示し、図１３は弁が少し開いた状態を示し、図１４は弁が閉じた状態を示している。図１５は従来例に係るソレノイドバルブの制御圧特性を示すグラフである。

この従来例に係るソレノイドバルブ１００は、コイル１０１への通電・非通電に応じて移動するプランジャ１０２と、プランジャ１０２と共に移動するロッド１０３及びその先端に設けられたポペット弁１０３ａと、ポペット弁１０３ａの弁座１０４とを備えている。また、ソレノイドバルブ１００は、入力ポートＰ１と、出力ポートＰ２と、ドレンポートＰ３，Ｐ４とを備えている。

以上のように構成されたソレノイドバルブ１００においては、コイル１０１に通電していない状態では、ポペット弁１０３ａは、弁座１０４から離れた位置にある（図１２参照）。この場合、弁は完全に開いた状態にある。そのため、入力ポートＰ１から流入する流体は、出力ポートＰ２へ流れていくと共に、弁を通ってドレンポートＰ３，Ｐ４へも多く排出される。従って、出力ポートＰ２へ流れていく流体の流量は少なく、制御圧（出力ポートＰ２へ流れていく流体の圧力）も低い。

次に、コイル１０１への通電量が低い状態では、プランジャ１０２がセンターポスト１０５側に移動して、ポペット弁１０３ａは、弁座１０４に近づく（図１３参照）。この場合、弁は少し開いた状態にある。そのため、入力ポートＰ１から流入する流体は、出力ポートＰ２へ流れていくと共に、弁を通ってドレンポートＰ３，Ｐ４へも少し排出される。従って、出力ポートＰ２へ流れていく流体の流量は多くなり、制御圧（出力ポートＰ２へ流れていく流体の圧力）も高くなる。

そして、コイル１０１への通電量が一定以上の状態では、プランジャ１０２がセンターポスト１０５側に移動して、ポペット弁１０３ａは、弁座１０４に着座する（図１４参照）。この場合、弁は完全に閉じた状態にある。そのため、入力ポートＰ１から流入する流体は、出力ポートＰ２へのみ流れていく。従って、出力ポートＰ２へ流れていく流体の流量は入力ポートＰ１から流入する流体の流量と等しくなる。また、制御圧は、元圧（入力ポートＰ１から流入する流体の圧力）と等しくなる。

以上のように、リニアソレノイドを利用したソレノイドバルブ１００によれば、コイル１０１への通電量を調整することで、出力ポートＰ２から流出される流体の流量や圧力を
制御することができる。

このようなリニアソレノイドを利用したソレノイドバルブ１００では、ドレン量が少ない状態（弁が僅かに開いた状態）において、制御圧が乱れる場合がある。図１５は、上記のように構成されたソレノイドバルブ１００の制御圧特性を示したものである。この図では、コイル１０１への通電量と制御圧（出力ポートＰ２から流出される流体（ここでは、油）の圧力）との関係を示している。図から分かるように、Ｐで示す部分に油振（制御圧（油圧）が乱れて振動する状態）が発生する場合がある。

このような油振は、バルブ自体が自励振動を起こすことにより発生する。そして、この自励振動は、一般的に、ある力が加えられる（例えば、油圧振動やソレノイドバルブ自体の振動）ことにより引き起こされる。このような自励振動は、環境やソレノイドバルブの形状などの影響により、継続して発生したり、停止したりする。また、このような自励振動を起こしやすい環境としては、次の場合が挙げられる。すなわち、（１）制御流体が高温状態（制御流体の粘性が低下した状態）にある場合（２）元圧の脈動が大きい場合（３）バルブ（ポペット弁）の動きが大きい場合、である。なお、（３）は、（Ａ）通常、ソレノイドバルブはパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）により駆動されるが、その駆動周波数が低下した場合、（Ｂ）バルブの摺動抵抗が低減した場合、（Ｃ）バルブの共振周波数の影響など、により起こりやすい。

従来例に係るソレノイドバルブ１００においては、弁が閉じた状態から弁が開いた状態に移行する場合における開口面積の変化が大きいことや、弁が少しだけ開いている場合に、弁を通ってドレンポートＰ３，Ｐ４へと排出されていく流体の流れがスムーズに行われないことが原因で、自励振動が収まりにくく、制御圧が大きく乱れるものと考えられる。

なお、特許文献１には、弁体の先端に円錐台形状の部分を設けて、この部分を弁座の弁孔内部に入り込ませる構成が開示されている。しかし、この従来例の構成においても、弁座には弁体の平面部分を着座させる構成である。そのため、弁が少しだけ開いている状態においては、上記の従来例と同様に、流体の流れがスムーズに行われない。従って、弁が少しだけ開いている状態においては、弁体は流体圧力の影響を受けやすい（流体の流れを遮り、動圧を静圧に変えやすい）。以上のことから、特許文献１に開示された技術においても、制御圧の乱れを抑制するのは難しい。その他、関連する公知技術としては、特許文献２〜４に開示されたものが挙げられる。
実開平５−９００５７号公報 特開平６−２４１３３３号公報 特開２００１−１１６１２６号公報 特許第２８３２２８３号公報

本発明の目的の１つとして、流量の乱れや制御圧の乱れを抑制することが挙げられる。

また、本発明の目的の１つとして、装置の小型化を図ることが挙げられる。

本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

すなわち、本発明のソレノイドバルブは、
電子制御自動変速機のクラッチ油圧制御回路に設けられて、コイルへの通電量によって、プランジャのストロークを制御可能なソレノイドバルブにおいて、
前記プランジャと共に一体的に移動するロッドと、
前記ロッドの軸受と、
前記ロッドの先端に設けられるポペット弁と、
前記プランジャの位置を規制するスプリングと、
前記プランジャの軸受と、
前記プランジャの周囲を取り囲むように設けられる、磁性部材からなるサイドリングと、
ボビンを一体的に備え、且つ、貫通孔が設けられた弁座を内部に備えたバルブボディと、
を備えたソレノイドバルブであって、
前記バルブボディは、バルブ先端側に筒状部が形成されており、
該筒状部は先端に出力ポートとしての開口部を有すると共に、この筒状部には、前記弁座よりも前記開口部側に入力ポートとしての第１連通孔が設けられ、前記弁座よりも前記プランジャ側にドレンポートとしての第２連通孔が設けられ、
前記ポペット弁は、
前記弁座に対して着座すると前記貫通孔を塞ぐことで弁を閉じ、前記弁座から離間すると、前記貫通孔を介して前記第１連通孔と第２連通孔とが通じることで弁を開く胴体部と、
該胴体部よりも先端側に設けられた先端部と、を有しており、
これら胴体部及び先端部は、いずれも先細りするテーパ面または球状の面からなる外壁面を備え、かつ、先端部の方が、胴体部よりも先細りの度合いが大きく、かつこれらの外壁面同士は繋がっており、前記ポペット弁が前記弁座に着座した状態から離間する過程において、前記胴体部と前記先端部との境界部分が前記弁座の開口端面を抜けるまでは弁の開口面積がリニアに変化することを特徴とする。

本発明の構成によれば、胴体部よりも先端側に、外壁面が先細りする先端部を設け、かつ、胴体部と先端部の外壁面を先細りする形状としたことによって、弁が少しだけ開いた状態においても、開いた弁に向かって流れていく流体の流れが整流される。また、当該先端部を設けたことによって、弁が閉じた状態から開いた状態に移行する際において、開口面積の変化を小さくすることができる。以上のことから、弁に向かって流れていく流体の流量の乱れを抑制することができ、また、制御圧の乱れを抑制することもできる。更に、先端部のほうが、胴体部よりも先細りの度合いが大きいことから、ポペット弁全体の全長はそれほど長くならない。従って、制御に必要なポペット弁のストロークはそれほど長くならず、ソレノイドバルブ全体を小型化することも可能である。更に、先端部のほうが、胴体部よりも先細りの度合いを大きくしたことから、以下のような使用態様により、入力側や制御側の流路内の流体圧力が過剰に高くなってしまうことを効果的に防止することが可能となる。すなわち、本発明のソレノイドバルブを用いて、胴体部が弁座に着座した状態から、胴体部と先端部との境界部分が弁座の開口端面に至るまでの範囲内で制御を行うようにする。そして、入力側や制御側の流路内の流体圧力が一定以上になった場合や制御を行っていない場合など、適時、胴体部と先端部との境界部分が弁座の開口端面を通り過ぎるようポペット弁を移動させる。これにより、先端部は胴体部に比べて先細りの度合いが大きなことから、弁の開口面積の増加率を上昇させることができる。従って、弁を通り抜けていく流体の流量の増加率を高めることができ、入力側や制御側の流路内の流体圧力を早期に減少させることができる。これにより、入力側や制御側の流路内の流体圧力が過剰に高くなってしまうことを防止できる。

胴体部と先端部の外壁面同士が繋がっているので、弁座の付近を胴体部と先端部との境界付近が通過する際に、開口面積が急激に変化することはない。

以上説明したように、本発明によれば、流量の乱れや制御圧の乱れを抑制することができる。また、装置の小型化を図ることもできる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１〜図８を参照して、本発明の実施例１に係るソレノイドバルブについて説明する。

＜ソレノイドバルブの全体説明＞
図１を参照して、本発明の実施例１に係るソレノイドバルブ全体について説明する。図１は本発明の実施例１に係るソレノイドバルブの模式的断面図である。本実施例に係るソレノイドバルブ１は、通電により磁界を発生するコイル２と、コイル２によって発生した磁界により磁気回路が形成されることでセンターポスト４に磁気的に吸引されるプランジャ３と、プランジャ３に一体的に設けられ、プランジャ３と共に移動するロッド５と、ロッド５の先端に設けられるポペット弁とを備えている。また、ソレノイドバルブ１は、更に、ポペット弁の弁座６と、プランジャ３の周囲を取り囲むように設けられる磁性部材であるサイドリング７と、ボビン８１を一体的に備えたバルブボディ８と、有底筒状のケース９とを備えている。ケース９の底には貫通孔９１が設けられている。

また、ソレノイドバルブ１は、その他にも、プランジャ３の位置を規制するスプリング１０と、プランジャ３の軸受け１１と、ロッド５の軸受け１２と、サイドリング７とセンターポスト４との間に設けられ、磁路をプランジャ３側に迂回させるようにして、これらの間で直接磁路が繋がらないようにするスペーサ１３と、磁気回路の一部を構成すると共に、ソレノイドバルブ１を所望の取り付け位置に取り付けるためのブラケット１４と、流体が所定の流路から漏れないようにするシールリング１５，１６とを備えている。

プランジャ３，センターポスト４，ブラケット１４，ケース９、及びサイドリング７は磁性体により構成されている。そして、コイル２への通電時には、これらによって、列挙した順序、あるいはその逆の順序の磁気回路が形成される。これにより、プランジャ３は、センターポスト４側に磁気的に吸引される。

また、バルブボディ８は、バルブ先端側が筒状部８２により構成されており、この筒状部８２における弁座６よりも先端側と他端側に、それぞれ筒の内部に連通する第１連通孔８３及び第２連通孔８４が設けられている。また、このバルブボディ８の内部に備えられた弁座６には、貫通孔６１が設けられている。そして、上述のロッド５の先端に設けられたポペット弁の胴体部５１が弁座６に着座すると、貫通孔６１が塞がれるため弁が閉じた状態となり、胴体部５１が弁座６から離れると、貫通孔６１と第２連通孔８４が通じ、弁が開いた状態となる。

＜ポペット弁の詳細＞
ロッド５の先端に設けられるポペット弁は、胴体部５１と先端部５２から構成される。このポペット弁は、ロッド５の先端に一体的に形成することもできるし、別体の部品としてロッド５の先端に取り付けることもできる。そして、ポペット弁の胴体部５１は、弁座６に着座することで弁を閉じ、弁座６から離間することで弁を開く機能を発揮する。一方、胴体部５１よりも先端側に設けられる先端部５２は、弁座６には当接することはない。この先端部５２は、弁座６に設けられた貫通孔６１の内部に入り込むことで、流体の流れを整流させる機能を発揮する。また、この先端部５２は、ポペット弁の移動に対する開口面積の変化を小さくさせる機能も発揮する。

本実施例においては、胴体部５１及び先端部５２のいずれも、その外壁面はテーパ面で構成されており、先細りする形状である。そして、先端部５２における外壁面のテーパ角度は、胴体部５１における外壁面のテーパ角度よりも大きくなっており、前者の方が先細りの度合いが大きくなっている。また、胴体部５１と先端部５２は外壁面同士が繋がっており、段差が設けられていない。

＜ソレノイドバルブの使用例＞
上述のように構成されたソレノイドバルブ１の使用の一例を図１〜図４を参照して説明
する。図２〜図４は本発明の実施例１に係るソレノイドバルブにおける弁の部分の駆動の様子を示す模式的断面図である。なお、図２は弁が完全に開いた状態を示し、図３は弁が少し開いた状態を示し、図４は弁が閉じた状態を示している。

このソレノイドバルブ１を利用して、例えば、筒状部８２に設けられた第１連通孔８３を入力ポートとして、筒状部８２の先端の開口部を出力ポート（以下、適宜、制御ポートと称する）とし、制御ポートから出る流体の流量、あるいは流体圧力を制御することが可能である。なお、ケース９の底に設けた貫通孔９１及びバルブボディ８の筒状部８２に設けた第２連通孔８４は、制御に寄与しない流体を排出するためのドレンポートとして機能する。

コイル２に対して通電していない状態では、ポペット弁の胴体部５１は、弁座６から離れた位置にある（図２参照）。この場合、弁は完全に開いた状態にある。そのため、入力ポートから流入する流体は、出力ポートへと流れていくと共に、弁を通ってドレンポートへも多く排出される。従って、出力ポートへ流れていく流体の流量は少なく、制御圧（出力ポートへと流れていく流体の圧力）も低い。

次に、コイル２への通電量が低い状態では、プランジャ３がセンターポスト４側に移動して、ポペット弁の先端部５２は弁座６の貫通孔６１の内部に入り込み、ポペット弁の胴体部５１は、弁座６（の開口端部）に近づく（図３参照）。この場合、弁は少し開いた状態にある。そのため、入力ポートから流入する流体は、出力ポートへ流れていくと共に、弁を通ってドレンポートへも少し排出される。従って、出力ポートへ流れていく流体の流量は多くなり、制御圧（出力ポートへ流れていく流体の圧力）も高くなる。

そして、コイル２への通電量が一定以上の状態では、プランジャ３がセンターポスト４側に移動して、ポペット弁の胴体部５１は、弁座６（の開口端部）に着座する（図４参照）。この場合、弁は完全に閉じた状態にある。そのため、入力ポートから流入する流体は、出力ポートへのみ流れていく。従って、出力ポートへ流れていく流体の流量は入力ポートから流入する流体の流量と等しくなる。また、制御圧は、元圧（入力ポートから流入する流体の圧力）と等しくなる。

また、本実施例に係るソレノイドバルブ１においては、コイル２への通電量を調整することで、出力ポートから流出される流体の流量や圧力を制御することができる。すなわち、本実施例に係るソレノイドバルブ１におけるソレノイドは、いわゆるリニアソレノイドであり、コイル２への通電量に応じてプランジャ３のセンターポスト４に対する磁気吸引力をリニアに制御することができる。そして、プランジャ３は、入力ポートから流入する流体の圧力と、プランジャ３のセンターポスト４側への磁気吸引力と、スプリング１０のバネ力のバランスによって、その位置が決まる。従って、コイル２への通電量を調整することによって、プランジャ３のストロークをリニアに制御することができる。これにより、出力ポートへ流れていく流体の流量や圧力（制御圧）もリニアに制御することができる。以上のように構成されるソレノイドバルブ１は、プリー圧制御、ライン圧制御、クラッチ圧制御などに利用することができ、より具体的な例としては、電子制御自動変速機のクラッチ油圧制御に好適に利用することができる。

＜本実施例に係るソレノイドバルブの優れている点＞
図５〜図８を参照して、本実施例に係るソレノイドバルブ１が優れている点について説明する。図５は本発明の実施例１に係るソレノイドバルブにおけるポペット弁のストロークと弁の開口面積の関係を示すグラフである。図６は本発明の実施例１に係るソレノイドバルブの制御圧特性を示すグラフである。図７は本発明の実施例１に係るソレノイドバルブの弁部の簡略図である。図８はポペット弁のストロークとドレンポートへの排出流量との関係を示すグラフである。

図５のグラフにおける横軸は、ポペット弁のストロークである。すなわち、当該横軸は、弁が閉じた状態を０として、ポペット弁が弁を開く方向に移動した移動距離である。また、縦軸は、弁の開口面積である。すなわち、当該縦軸は、ポペット弁と弁座との間に形成される流路の最小断面積である。

図５から分かるように、胴体部５１と先端部５２との境界部分が弁座６の開口端面を抜けるまで（ストロークが０〜０．２５まで）は、開口面積はリニアに変化する。そして、胴体部５１と先端部５２との境界部分が弁座６の開口端面を抜けた後は、開口面積は緩やかに曲線状に変化する。ここで、本実施例においては、胴体部５１よりも先端側に、更に、テーパ状の外壁面を有する先端部５２を設けたことから、弁の開き始めからの開口面積の変化量は小さい。そのため、ドレンポートへ排出される流量や制御ポートに流れていく流量の変化量は小さい。従って、制御ポートに流れていく流体の流量や圧力が急激に変化してしまうことはない。また、胴体部５１と先端部５２の外壁面同士は繋がっていることから、開口面積がリニアに変化する部分と、曲線状に変化する部分との間にも段差は生じない。なお、仮に、胴体部５１と先端部５２の外壁面同士を繋がずに段差を設けた場合には、開口面積がリニアに変化する部分と曲線状に変化する部分との間に開口面積が急激に変化する段差が生じることになる。

図６は本実施例に係るソレノイドバルブ１の制御圧特性を示すもので、入力ポートから元圧が０．６８７ＭＰａの流体を流入したときのコイル２への通電量と制御圧の関係を示している。図から分かるように、本実施例においては、制御圧が大きく乱れることはなく、安定した制御圧を実現できる。

その理由としては、第一に、上記の通り、弁の開き始めから開口面積の変化量は小さく、制御圧が急激に変化することはないことが挙げられる。第二に、先端部５２と胴体部５１が弁座６の貫通孔６１の内部に入り込んだ状態においては、入力ポート側からドレンポート側に弁を抜けていく流体が先端部５２や胴体部５１によって整流されるため、ポペット弁が、流体の流れにより、あまり悪影響を受けないことが挙げられる。また、本実施例においては、弁が開き始めた直後から、外壁面が先細りした胴体部５１によって整流されるため、ポペット弁は、流体の流れにより、あまり悪影響を受けることはない。

図７は本発明の実施例１に係るソレノイドバルブの弁部を簡略化して示したものである。また、図７には、点線により、ポペット弁を胴体部５１のテーパ角度と同じ大きさの頂角を有する単一の円錐体で構成した場合の仮想ポペット弁５３を示している。

また、図８はポペット弁のストロークとドレンポートへの排出流量との関係を示している。図中、Ｘは本実施例に係るソレノイドバルブの場合を示し、Ｙは本実施例に係るソレノイドバルブに対してポペット弁を上記仮想ポペット弁５３に置換した場合を示し、Ｚは上記図１１に示す従来例に係るソレノイドバルブの場合を示している。

図８中、Ｚから分かるように、従来例に係るソレノイドバルブ１００の場合には、ストロークが小さい段階、すなわち、弁の開き始めの段階において、ドレンポートへの排出流量に乱れが生じる。従って、出力ポートへ流れていく流体の流量にも同様に乱れが生じる。この乱れが生じる理由は、背景技術の説明の中で説明した通りである。

また、図８中、Ｘ，Ｙから、ポペット弁の先端に先細りの部分を設け、この部分を弁座６の貫通孔６１の内部に入り込ませることで、ドレンポートへの排出流量の乱れを抑制できることが分かる。そして、ポペット弁を単一の円錐体で構成する場合と比べて、本実施例のように、胴体部５１よりも先端側に、先細りの度合いが胴体部５１よりも大きな先端
部５２を設ける構成を採用した場合には、ストロークに対するドレンポートへの排出流量の変化が途中から大きくなる。これは、言うまでもなく、胴体部５１と先端部５２との境界部分が弁座６の開口端部を抜けた後に、図５に示すように、開口面積の増加率が大きくなるからである。以上のことから、ドレンポートへの排出流量を大きくして、出力ポートへ流れていく流量を少なくする（制御圧を小さくする）ためには、本実施例の構成を採用した方が、ポペット弁のストロークが小さくて済む。言い換えれば、所望の制御範囲を実現するためのポペット弁のストロークは、本実施例の構成を採用した方が小さくて済む。従って、本実施例に係るソレノイドバルブ１の場合には、その全長を長くすることなく所望の制御を行うことができるので、装置の小型化を図ることが可能である。更に、先端部５２のほうが、胴体部５１よりも先細りの度合いを大きくしたことから、以下のような使用態様により、入力側や制御側の流路内（油圧回路内）の流体圧力（油圧）が過剰に高くなってしまうことを効果的に防止することが可能となる。すなわち、本実施例に係るソレノイドバルブ１を用いて、胴体部５１が弁座６に着座した状態から、胴体部５１と先端部５２との境界部分が弁座６の開口端面に至るまでの範囲内（図５において、ストロークが０〜０．２５の範囲内）で制御を行うようにする。そして、入力側や制御側の流路内の流体圧力が一定以上になった場合や制御を行っていない場合など、適時、胴体部５１と先端部５２との境界部分が弁座６の開口端面を通り過ぎるようポペット弁を移動させる。これにより、先端部５２は胴体部５１に比べて先細りの度合いが大きなことから、弁の開口面積の増加率を上昇させることができる。従って、弁を通り抜けて、ドレンポートから排出される流体の流量の増加率を高めることができ、入力側や制御側の流路内の流体圧力を早期に減少させることができる。これにより、入力側や制御側の流路内の流体圧力が過剰に高くなってしまうことを防止できる。以上のように、ポペット弁を、先細りの度合いの異なる胴体部と先端部から構成したことにより、入力側や制御側の流体圧力を開放して、当該流体圧力が過剰に高くなることを防止できる。更に、ポペット弁を、上記の通り、先細りの度合いの異なる先端部５２と胴体部５１により構成し、弁を開いていく過程で、途中からドレンポートへの排出流量を増加させることで、入力側や制御側の流路内の流体圧力（油圧回路内の圧力）を一時的に下げて、０点合わせのレベリング調整を素早くできる。

図９及び図１０には、本発明の実施例２が示されている。本実施例では、実施例１の構成に対して、ポペット弁の先端部の形状を変更した例を示す。その他の構成および作用については実施例１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。図９は本発明の実施例２に係るソレノイドバルブの弁部の簡略図である。図１０は本発明の実施例２に係るソレノイドバルブにおけるポペット弁のストロークと弁の開口面積の関係を示すグラフである。

本実施例においては、図示のように、先端部５４の外壁面を球状の面とする構成を採用した。本実施例においても、先端部５４の外壁面は先細りする形状であり、胴体部５１よりも先端部５４の方が先細りの度合いが大きくなっている。また、胴体部５１と先端部５４の外壁面同士は繋がっており、段差が設けられていない。そして、図１０から分かるように、ストロークに対する開口面積も、途中で段差が生じることなく、緩やか、かつ滑らかに変化する。以上のことから、本実施例の場合にも、上記実施例１の場合と同様の効果を得ることができる。

［その他］
これまで説明したように、ポペット弁は胴体部と先端部とから構成され、胴体部の外壁面の形状は、上記実施例１，２のいずれもテーパ面で構成され、先端部の外壁面の形状は、実施例１の場合には、テーパ面で構成され、実施例２の場合には球状の面で構成される場合を説明した。

しかしながら、要は、胴体部と先端部の外壁面はいずれも先細りする形状であり、かつ、後者の方が先細りの度合いが大きいという条件を満たせば、その形状は限定されるものではない。先細りする形状の代表例としては、上記各実施例の場合のように、テーパ面と球状の面がある。これらの組み合わせとしては、（１）胴体部と先端部の外壁面がいずれもテーパ面の場合、（２）両者の外壁面がいずれも球状の面の場合、（３）前者の外壁面がテーパ面で後者の外壁面が球状の面の場合、（４）前者の外壁面が球状の面で後者の外壁面がテーパ面の場合、の４種類がある。

（１）は実施例１に相当する場合である。この場合、先端部のテーパ面のテーパ角度を、胴体部のそれよりも大きくすれば、上記条件を満たす。（２）の場合には、先端部の球状の面の曲率半径を、胴体部のそれよりも大きくし、かつ、これらの外壁面同士を滑らかに繋げるようにすれば、上記条件を満たす。（３）は実施例２に相当する場合である。この場合、胴体部のテーパ角度と同じ大きさの頂角を有する仮想円錐体よりも内側に球状の外壁面を有する先端部が設けられるようにし、かつ、これらの外壁面同士を滑らかに繋げるようにすれば、上記条件を満たす。（４）の場合には、次のようにすれば、上記条件を満たす。すなわち、胴体部と先端部との境界部分の円を底面とする円錐であって、母線が胴体部における球状の面の接線となる円錐を仮定する。そして、先端部のテーパ面のテーパ角度が、当該円錐の頂角よりも大きく、かつ、胴体部と先端部の外壁面同士を滑らかに繋げるようにすれば良い。

このように、各組み合わせを適宜用いることが可能である。勿論、先細りする形状として、テーパ面や球状の面以外の形状を適用することも考えられる。

また、これまでの説明においては、胴体部と先端部の外壁面同士が繋がっており、段差が設けられていない構成を示した。その理由は、上記の通り、段差を設けるとストロークに対する開口面積の変化に段差が生じてしまうからである。しかしながら、制御に実質上の問題が発生しない程度であれば、胴体部と先端部の外壁面同士の間に僅かな段差を設けても構わない。

図１は本発明の実施例１に係るソレノイドバルブの模式的断面図である。 図２は本発明の実施例１に係るソレノイドバルブにおける弁の部分の駆動の様子を示す模式的断面図である。 図３は本発明の実施例１に係るソレノイドバルブにおける弁の部分の駆動の様子を示す模式的断面図である。 図４は本発明の実施例１に係るソレノイドバルブにおける弁の部分の駆動の様子を示す模式的断面図である。 図５は本発明の実施例１に係るソレノイドバルブにおけるポペット弁のストロークと弁の開口面積の関係を示すグラフである。 図６は本発明の実施例１に係るソレノイドバルブの制御圧特性を示すグラフである。 図７は本発明の実施例１に係るソレノイドバルブの弁部の簡略図である。 図８はポペット弁のストロークとドレンポートへの排出流量との関係を示すグラフである。 図９は本発明の実施例２に係るソレノイドバルブの弁部の簡略図である。 図１０は本発明の実施例２に係るソレノイドバルブにおけるポペット弁のストロークと弁の開口面積の関係を示すグラフである。 図１１は従来例に係るソレノイドバルブの模式的断面図である。 図１２は従来例に係るソレノイドバルブにおける弁の部分の駆動の様子を示す模式的断面図である。 図１３は従来例に係るソレノイドバルブにおける弁の部分の駆動の様子を示す模式的断面図である。 図１４は従来例に係るソレノイドバルブにおける弁の部分の駆動の様子を示す模式的断面図である。 図１５は従来例に係るソレノイドバルブの制御圧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 コイル
３ プランジャ
４ センターポスト
５ ロッド
５１ 胴体部
５２ 先端部
５３ 仮想ポペット弁
５４ 先端部
６ 弁座
６１ 貫通孔
７ サイドリング
８ バルブボディ
８１ ボビン
８２ 筒状部
８３ 第１連通孔
８４ 第２連通孔
９ ケース
９１ 貫通孔
１０ スプリング
１１ 軸受け
１２ 軸受け
１３ スペーサ
１４ ブラケット
１５，１６ シールリング

Claims (1)

1. 電子制御自動変速機のクラッチ油圧制御回路に設けられて、コイルへの通電量によって、プランジャのストロークを制御可能なソレノイドバルブにおいて、
   前記プランジャと共に一体的に移動するロッドと、
   前記ロッドの軸受と、
   前記ロッドの先端に設けられるポペット弁と、
   前記プランジャの位置を規制するスプリングと、
   前記プランジャの軸受と、
   前記プランジャの周囲を取り囲むように設けられる、磁性部材からなるサイドリングと、
   ボビンを一体的に備え、且つ、貫通孔が設けられた弁座を内部に備えたバルブボディと、
   を備えたソレノイドバルブであって、
   前記バルブボディは、バルブ先端側に筒状部が形成されており、
   該筒状部は先端に出力ポートとしての開口部を有すると共に、この筒状部には、前記弁座よりも前記開口部側に入力ポートとしての第１連通孔が設けられ、前記弁座よりも前記プランジャ側にドレンポートとしての第２連通孔が設けられ、
   前記ポペット弁は、
   前記弁座に対して着座すると前記貫通孔を塞ぐことで弁を閉じ、前記弁座から離間すると、前記貫通孔を介して前記第１連通孔と第２連通孔とが通じることで弁を開く胴体部と、
   該胴体部よりも先端側に設けられた先端部と、を有しており、
   これら胴体部及び先端部は、いずれも先細りするテーパ面または球状の面からなる外壁面を備え、かつ、先端部の方が、胴体部よりも先細りの度合いが大きく、かつこれらの外壁面同士は繋がっており、前記ポペット弁が前記弁座に着座した状態から離間する過程において、前記胴体部と前記先端部との境界部分が前記弁座の開口端面を抜けるまでは弁の開口面積がリニアに変化することを特徴とするソレノイドバルブ。

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