JP6221038B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

本発明は、例えば油圧を制御する電磁弁に関する。

従来、油圧回路において油圧や流量を制御する際には、電磁弁が用いられていた（例えば、特許文献１参照。）。

この電磁弁では、コア及びヨークがガイドによって連結されてなるアッセンブリー部材を備えており、該アッセンブリー部材内には、プランジャーが摺動自在に収容されている。

このような電磁弁では、その特性が前記ヨークと前記コアとの同軸精度によって定まるため、前記アッセンブリー部材の内径面がストレート形状となるように構成されている。

特開２００２−１８８７４４公報

しかしながら、このような従来の電磁弁にあっては、コアとヨークとをガイドへの圧入構造により連結しているため、ヨークに対してコア内径の同軸度の確保が困難であった。

このため、プランジャー周面とコアとの離間距離が狭い部位においては、横向きの吸引力が働きプランジャーに傾きが生じやすい。

すると、プランジャーの基端側の角部がヨークの内周面に接触するので、摺動面の面粗度に応じて摺動抵抗が変化し、油圧特性においてヒステリシスの増大やスティックスリップによる階段波形が生ずる恐れがあった。

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、コアとヨークの同軸精度や摺動面の面粗度を向上すること無くプランジャーの摺動性を改善す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。

前記課題を解決するために本発明の電磁弁にあっては、ヨークと該ヨークの先端側に設けられたコアとの間にプランジャーが移動自在に収容され、前記ヨークより突出した前記プランジャーの先端部が前記コアに吸引される電磁弁において、前記ヨークの内周面基端側に一般面より後退した段差部を設定した。

しかも、前記コアの内径寸法を、前記ヨークの内径寸法より大きく設定した。

すなわち、プランジャーが摺動するヨークの内周面基端側には、一般面より後退した段差部が設定されている。

このため、前記ヨークに対してコアの同軸度を確保できず、前記プランジャーに傾きが生じた場合であっても、当該プランジャー基端側角部の前記ヨーク内周面への接触が防止される。

これにより、前記ヨーク内径の面粗度は摺動性への影響が小さくなるため、加工精度を向上させることなく、摺動抵抗の変化やスティックスリップによる油圧特性の階段波形の発生が防止される。

また、前記コアの内径寸法は、前記ヨークの内径寸法より大きく設定されている。

このため、前記コアと前記ヨークの偏芯による吸引横力の影響を小さくすることができる。

また、前記プランジャー先端側角部の前記コア内周面への摺接も防止できるため、摺動性への影響が排除される。

以上説明したように本発明の電磁弁にあっては、プランジャーが摺動するヨークの基端側の内周面に、一般面より後退した段差部を設定することで、ヨークに対してコアの同軸度の確保できず前記プランジャーに傾きが生じた場合であっても、当該プランジャー基端側角部の前記ヨーク内周面への接触を防止することができる。

これにより、前記ヨーク内径の面粗度による摺動性への影響を小さくすることができる。

この摺動性への影響軽減により、加工精度を向上させることなく、摺動抵抗の変化やスティックスリップによる油圧特性の階段波形の発生を防止できる。

したがって、前記コアと前記ヨークの同軸精度や摺動面の面粗度を向上すること無くプランジャーの摺動性を改善することができる。

さらに、本発明の電磁弁では、前記コアの内径寸法を前記ヨークの内径寸法より大きく設定したので、前記コアと前記ヨークの偏芯による吸引横力の影響を小さくすることができる。

これにより、プランジャーの傾きの発生を抑制することができる。

また、前記プランジャー先端側角部の前記コアへの摺接を防止することにより、摺動性への影響を排除することができる。

これにより、前記プランジャーの両端面の形状は摺動性へ影響しないため、油圧性能要求に応じて最適な形状に設計することが可能となる。

本発明の一実施の形態を示す説明図である。 同実施の形態のヨークの加工状態を示す説明図である。 同実施の形態の出力特性を示す図である。 同実施の形態の効果を示す説明図である。

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、本実施の形態にかかる電磁弁１を示す図であり、該電磁弁１は、例えば自動車の自動変速機における油圧回路で油圧を制御するものである。

この電磁弁１は、円筒容器状のカバー１１を備えており、該カバー１１内には、ソレノイド１２が内嵌されている。

該ソレノイド１２の端面には、ノズル１３の鍔部１４が面接されており、該鍔部１４の周縁部は、前記カバー１１の端縁が折曲されてなるカシメ部１５によって固定されている。

前記ソレノイド１２内には、円筒状のヨーク２１が内嵌されており、このヨーク２１の先端側には、鍔２２を有したコア２３が収容されている。該コア２３の基端部には円筒状のガイド２４の一端部が外嵌しており、該ガイド２４の他端部には前記ヨーク２１の先端部が内嵌し該ヨーク２１と前記コア２３とが前記ガイド２４によって連結されている。

前記コア２３の内径寸法は、前記ヨーク２１の内径寸法より大きく設定されており、図１中上部に示すように、前記コア２３の内周面と前記ヨーク２１の内周面との間には、径差（逃げ）２５が設けられている。

前記ヨーク２１及び前記コア２３の内側には、プランジャー３１が移動自在に収容されており、該プランジャー３１は、その外側面が前記ヨーク２１の内周面３２に摺接するように構成されている。

これにより、このプランジャー３１は、前記ヨーク２１との摺接部分及び前記コア２３との近接部分が磁気受渡部を構成するように構成されており、前記ソレノイド１２による磁力発生時には、前記ヨーク２１より突出した前記プランジャー３１の先端部が励磁された前記コア２３によって吸引されて移動することで、前記カバー１１より延出した前記ノズル１３内のスプール弁４１を移動できるように構成されている。

前記ヨーク２１の基端側の内周面３２には、図２にも示すように、追加加工が施されており、一般面３２ａより後退した段差部３２ｂが形成されている。この段差部３２ｂの長さ寸法は、図１中下部に示すように、前記プランジャー３１のストローク量Ｓより長く設定されており、前記プランジャー３１の基端側角部３１ａは、プランジャー可動領域の全域において、前記一般面３２ａに摺接しないように構成されている。

前記プランジャー３１は、円筒状に形成されており、当該プランジャー３１の周縁部には、軸方向に貫通した貫通穴６１が形成されている。これにより、当該プランジャー３１が軸方向へ移動する際に、当該プランジャー３１の先端側と基端側とで流体を通流できるように構成されており、当該プランジャー３１の作動が容易となるように構成されている。

以上の構成にかかる本実施の形態において、プランジャー３１が摺動するヨーク２１の基端側の内周面は、一般面３２ａより後退した段差部３２ｂが設定されている。このため、前記ヨーク２１に対してコア２３の同軸度を確保できず、前記プランジャー３１に傾きが生じた場合であっても、当該プランジャー３１の基端側角部３１ａの前記ヨーク２１内周面３２への接触を防止することができる。

これにより、前記ヨーク２１の内周面３２の面粗度による摺動性への影響を小さくすることができるので、加工精度を向上させることなく、摺動抵抗の変化やスティックスリップによる油圧特性の階段波形の発生を防止できる。

したがって、前記コア２３と前記ヨーク２１の同軸精度や摺動面の面粗度を向上すること無くプランジャー３１の摺動性を改善することができる。

図３は、従来の電磁弁の出力特性１０１と、本実施の形態に係る電磁弁１での出力特性１０２とを示す図であり、入力電流と出力圧との関係が示されている。この図から分かるように、従来の電磁弁では、プランジャー３１吸引開始時において、プランジャー３１の基端側角部３１ａがヨーク２１の内周面３２に摺接してスティックスリップを生じており、油圧特性に階段波形１１１が生じている。

しかし、本実施の形態の電磁弁１にあっては、プランジャー３１の基端側角部３１ａがヨーク２１の内周面３２に摺接しないので、油圧特性に階段波形１１１が生じないことを確認できる。

そして、本実施の形態では、前記段差部３２ｂの長さ寸法は、前記プランジャー３１のストローク量Ｓより長く設定されている。このため、前記プランジャー３１が摺動する全領域において、当該プランジャー３１の基端側角部３１ａの前記ヨーク２１内周面３２への接触を防止することができ、全領域において出力特性の向上を図ることができる。

このとき、前記段差部３２ｂと一般面３２ａとの間に形成された段差の角部には、前記プランジャー３１の外周面が摺接することとなる。このため、プランジャー３１の外周面を研磨することで、安定した摺動抵抗を得ることができる。

よって、安定した摺動抵抗を得る為にヨーク２１の内周面３２を研磨しなければならない場合と比較して、低コスト化を図ることができる。

さらに、本実施の形態では、前記コア２３の内径寸法を前記ヨーク２１の内径寸法より大きく設定したので、前記コア２３と前記ヨーク２１の偏芯による吸引横力の影響を小さくすることができる。これにより、前記プランジャー３１の傾きの発生を抑制することができる。

また、前記プランジャー３１の先端側角部の前記コア２３への摺接を防止することにより、摺動性への影響を排除することができる。

これにより、前記プランジャー３１の両端面の形状は摺動性へ影響しないため、油圧性能要求に応じて最適な形状に設計することが可能となる。

図４は、本実施の形態の効果を示す説明図であり、従来の構造では、プランジャー３１の基端側において該プランジャー３１の基端側角部３１ａがヨーク２１の内周面に摺接する一方、プランジャー３１先端側では、前記ヨーク２１の先端側角部２１ａがプランジャー３１の外周面に摺接していた。このように、プランジャー３１基端側と先端側とにおいて、摺接する面が異なるため、これにより出力特性の悪化を招いていた。

しかし、本実施の形態では、前記プランジャー３１が摺動するヨーク２１の基端側の内周面には、一般面３２ａより後退した段差部３２ｂが設定されており、前記コア２３の内径寸法は、前記ヨーク２１の内径寸法より大きく設定されている。

このため、前記プランジャー３１基端側においては、前記ヨーク２１の内周面３２の一般面３２ａと段差部３２ｂとの間に形成された段差の角部２１ｂがプランジャー３１の外周面に当接することとなる。また、前記プランジャー３１先端側では、前記ヨーク２１先端側角部２１ａが前記プランジャー３１の外周面に摺接することとなる。このように、プランジャー３１基端側と先端側とにおいて、摺接する面が共にプランジャー３１の外周面となるため、これにより出力特性が向上するとともに、研磨が容易なプランジャー３１の外周面を面粗度を向上することで、出力特性の安定性を高める
ことができる。

１ 電磁弁 ２１ ヨーク ２３ コア ２５ 径差 ３２ｂ 段差部

Claims (1)

1. ヨークと該ヨークの先端側に設けられたコアとの間にプランジャーが移動自在に収容され、前記ヨークより突出した前記プランジャーの先端部が前記コアに吸引される電磁弁において、 前記ヨークの内周面基端側に一般面より後退した段差部を設定し、 前記コアの内径寸法を、前記ヨークの内径寸法より大きく設定したことを特徴とする電磁弁。

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