JP7134800B2 - solenoid valve - Google Patents
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Description
本発明は、液圧回路の液圧制御に用いられる液浸形のソレノイドバルブに関する。 The present invention relates to a liquid immersion type solenoid valve used for hydraulic control of a hydraulic circuit.
従来の油圧(液圧)回路の油量や油圧を制御するためにソレノイドバルブが用いられている。例えば、スプール形式のソレノイドバルブとしては、筒状のスリーブに収納されたスプールを有するバルブ部と、スプールを軸方向に駆動させるプランジャおよびコイルが樹脂により覆われたソレノイド成形体を収容するソレノイドケースを有するソレノイド部と、を具備し、ポンプやアキュムレータの圧力源と負荷との間に配置され、スプールを駆動することにより圧力や流量が調整された制御油を負荷に供給できるようになっている。 Solenoid valves are used to control the amount of oil and oil pressure in conventional hydraulic (hydraulic) circuits. For example, a spool-type solenoid valve has a solenoid case that houses a solenoid molded body in which a valve portion having a spool housed in a cylindrical sleeve, a plunger that drives the spool in the axial direction, and a coil are covered with resin. and a solenoid portion, which is arranged between the pressure source of the pump or accumulator and the load, and can supply control oil whose pressure and flow rate are adjusted to the load by driving the spool.
ところで、スプールは、プランジャ側の端部がプランジャ側に延設されており、プランジャの移動力をスプールに伝達することができるようになっているが、スプールが駆動されて移動するとスプールの端部を収容するスリーブ内の空間の容積が変化し、作動油の圧力が変化してスプールやプランジャの迅速な移動を阻害する虞がある。そのため、従来の油浸形のソレノイドバルブにおいては、スリーブに外部と連通する開口を設け、スリーブ内部の作動油を外部と流出入(以下呼吸とも呼ぶ。)させることで、作動油の圧力の変化を抑制している。 By the way, the plunger-side end of the spool extends toward the plunger so that the moving force of the plunger can be transmitted to the spool. The volume of the space in the sleeve containing the oil changes, and the pressure of the hydraulic oil changes, which may hinder rapid movement of the spool and plunger. Therefore, in conventional oil-immersed solenoid valves, an opening communicating with the outside is provided in the sleeve, and the hydraulic oil inside the sleeve flows in and out (hereinafter also referred to as respiration) to the outside, thereby changing the pressure of the hydraulic oil. is suppressed.
特許文献1に開示されている油浸形のソレノイドバルブは、リニアソレノイド(ソレノイド部)と、バルブ(バルブ部)とから構成されており、バルブは、バルブボディ(スリーブ)と弁体(スプール)とで構成されている。バルブボディのリニアソレノイド側の端部には、径方向に貫通するスリットが形成されており、弁体の駆動時には、バルブボディ内の作動油がスリットを通じて外部のオイルリザーバと呼吸することで、弁体の駆動によるバルブボディ内の容積の変化に伴って生じる作動油の圧力の変化を抑制している。
The oil-immersed solenoid valve disclosed in
しかしながら、特許文献1のソレノイドバルブにおいては、弁体の駆動時にオイルリザーバからスリットを通じてバルブボディ内に直接作動油が流出入することから、作動油内に混入したコンタミがバルブボディ内に流入し、摺動部分、例えば弁体とバルブボディとの間やプランジャとプランジャ収容ケースとの間に噛み込み、弁体やプランジャの動作不良が発生する虞があった。尚、本願において、「コンタミ」とはコンタミネーション(contaminatio)の略称であり、多細粒子状の導電性異物などの「粒子状異物」を意味する。
However, in the solenoid valve of
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、摺動部分の動作の信頼性が高いソレノイドバルブを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solenoid valve in which the operation of sliding portions is highly reliable.
前記課題を解決するために、本発明のソレノイドバルブは、
プランジャの移動力を受けて駆動されるスプールが収納されるスリーブがソレノイド部に締結されるソレノイドバルブであって、
前記スプールのソレノイド部側端部の外径側に配置され、該スプールの外径側に環状の内空間を形成する接続部と、前記接続部の外径側に配置され、該接続部の外径側に環状の外空間を形成するカバーと、を備え、
前記接続部には、径方向に貫通する内貫通孔が形成され、前記カバーには径方向に貫通する外貫通孔が形成されており、両貫通孔は異なる位相に配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、接続部とカバーとの間の外空間を作動油の呼吸通路として利用できるとともに、内貫通孔と外貫通孔とが異なる位相に設けられているため、作動油の呼吸通路をラビリンス構造として長く確保することができ、作動油中に混入したコンタミを呼吸通路の途中で沈殿させることができるので、内空間へのコンタミの侵入が抑制され、内空間につながる摺動部分の動作信頼性が高い。
In order to solve the above problems, the solenoid valve of the present invention is
A solenoid valve in which a sleeve that houses a spool that is driven by receiving a moving force of a plunger is fastened to a solenoid portion,
A connecting portion arranged on the outer diameter side of the solenoid portion side end of the spool and forming an annular inner space on the outer diameter side of the spool; and a connecting portion arranged on the outer diameter side of the connecting portion and outside the connecting portion. a cover that forms an annular outer space on the radial side,
The connecting portion is formed with an inner through-hole penetrating in the radial direction, the cover is formed with an outer through-hole penetrating in the radial direction, and both through-holes are arranged in different phases. and
According to this feature, the outer space between the connecting portion and the cover can be used as a breathing passage for the hydraulic oil, and the inner through-hole and the outer through-hole are provided in different phases, so that the breathing passage for the hydraulic oil can be secured as a labyrinth structure for a long time, and contaminants mixed in hydraulic oil can be precipitated in the middle of the breathing passage, so the intrusion of contaminants into the inner space is suppressed, and the sliding part connected to the inner space is reduced. High operational reliability.
好適には、前記内貫通孔と前記外貫通孔とがそれぞれ1つ設けられ、両貫通孔は周方向に異なる位相に配置されている。
これによれば、小さいスペースで作動油の呼吸通路を長く確保することができる。
Preferably, one inner through-hole and one outer through-hole are provided, and both through-holes are arranged in different phases in the circumferential direction.
According to this, a long breathing passage for hydraulic oil can be secured in a small space.
好適には、前記外貫通孔は鉛直下方に配置されている。
これによれば、作動油の呼吸通路に外部からコンタミが流入し難く、且つ沈殿したコンタミを外貫通孔に誘導して外部に排出しやすい。
Preferably, the outer through-hole is arranged vertically downward.
According to this, it is difficult for contaminants to flow into the breathing passage of the hydraulic oil from the outside, and precipitated contaminants are easily guided to the outer through-hole and discharged to the outside.
好適には、前記接続部は前記ソレノイド部のステータに形成された円筒部である。
これによれば、ソレノイド部のステータの円筒部を利用して接続部を構成しているため、部品点数を少なくできる。
Preferably, the connecting portion is a cylindrical portion formed on the stator of the solenoid portion.
According to this, since the cylindrical portion of the stator of the solenoid portion is used to configure the connecting portion, the number of parts can be reduced.
好適には、前記カバーは前記スリーブと前記ソレノイド部を締結する円筒状の部材である。
これによれば、スリーブとソレノイド部との締結部材であるカバーを利用して外空間を形成しているため、部品点数を少なくできる。
Preferably, the cover is a cylindrical member that fastens the sleeve and the solenoid section.
According to this, the number of parts can be reduced because the outer space is formed using the cover, which is a fastening member between the sleeve and the solenoid portion.
本発明に係るソレノイドバルブを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。 A mode for implementing a solenoid valve according to the present invention will be described below based on an embodiment.
実施例に係るソレノイドバルブにつき、図1から図7を参照して説明する。以下、図2の紙面左側をソレノイドバルブの軸方向一端側とし、図2の紙面右側をソレノイドバルブの軸方向他端側として説明する。 A solenoid valve according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. In the following description, the left side of the paper surface of FIG. 2 is defined as one axial end side of the solenoid valve, and the right side of the paper surface of FIG. 2 is defined as the other axial direction end side of the solenoid valve.
図1に示されるように、本実施例のソレノイドバルブ1は、スプールタイプのソレノイドバルブであって、例えば車両の自動変速機等の油圧により制御される装置に用いられるものである。尚、ソレノイドバルブ1は、バルブハウジング8の装着穴8a(図2参照)に水平方向に取付けられ、バルブハウジング8内の作動油(液体)に浸漬される、いわゆる油浸形(液浸形)のソレノイドバルブとして使用される。尚、図2は、バルブハウジング内の作動油がソレノイドバルブ1全体を浸漬させる所定高さ位置に油面L1が維持された状態を示すものである。
As shown in FIG. 1, the
図1および図2に示されるように、ソレノイドバルブ1は、流体(オイル等の制御流体)の流量を調整するバルブ部2が電磁駆動部としてのソレノイド部3に一体に取付けられて構成されている。尚、図2は、ソレノイド成形体31のコイル34に通電されていないソレノイドバルブ1のオフ状態を示すものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
先ず、バルブ部2の構造について説明する。図1及び図2に示されるように、バルブ部2は、バルブハウジング8の装着穴8a内に設けられた流路と接続される入力ポート24、出力ポート25、排出ポート26a,26b、フィードバックポート28等の各種ポートの開口が設けられたスリーブ21と、スリーブ21の内径側において軸方向に形成される貫通孔21aに液密に収容されるスプール22と、スプール22を軸方向一端側に付勢するコイル状のスプリング29と、スプリング29を保持するリテーナ23と、から構成されている。
First, the structure of the
スリーブ21には、軸方向一端側から軸方向他端側に向けて、フィードバックポート28、入力ポート24、出力ポート25、排出ポート26a,26bの順に形成されている。後述のように、スプール22は、軸方向に往復移動可能となっており、スプール22を軸方向に往復移動させることにより、各種ポートの連通状態を変化させ、作動油の圧力や流量を制御するようになっている。尚、スリーブ21、スプール22、リテーナ23は、アルミ、鉄、ステンレス、樹脂等の材料により形成されている。
The
次に、ソレノイド部3の構造について説明する。図2に示されるように、ソレノイド部3は、鉄等の磁性を有する金属材料から形成されるソレノイドケース30と、ソレノイドケース30に収容されるソレノイド成形体31と、ソレノイド成形体31の内側に配置されるステータ32(固定鉄心)と、から主に構成されている。
Next, the structure of the
ソレノイド成形体31は、コイル34を樹脂35によりモールド成形することにより形成され、ソレノイドケース30の径方向下方側に設けられる開口部30jから外部に延び出ているコネクタ部35aのコネクタから制御電流がコイル34へ供給されるようになっている。尚、ソレノイド成形体31はステータ32の外径側に一体に形成されている。
The solenoid molded
図2及び図3に示されるように、ステータ32は、軸方向他端部(図2の紙面右側)に底部32f(ロッド側端部)を有する断面U字状の第1円筒部32aと、第1円筒部32aの軸方向他端部において径方向に延びる無端環状に形成されたフランジ部32cと、フランジ部32cの軸方向他端部に延出される該フランジ部32cよりも小径の第2円筒部32e(接続部)と、から構成されるフランジ付き円筒状に構成されており、第1円筒部32aの収容部32dには、プランジャ4(可動鉄心)が配置され、第1円筒部32aの底部32fには、ロッド5を収容可能な貫通孔32gが形成されている。ロッド5は、スプール22よりも小径に形成されている。第1円筒部32aの軸方向一端側(図2の紙面左側)の開口端には、樹脂等から構成されるホルダ36が取付けられている。また、第1円筒部32aの底部32fには、非磁性体から成るシム37が固着されており、第2円筒部32eには、径方向に貫通する貫通孔32j(内貫通孔)が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、ステータ32の第1円筒部32aには、外周面の軸方向略中央が内径側に周方向に亘って断面視等脚台形状に凹むことにより板厚が薄く形成される薄肉部32bが設けられている。
In addition, the first
次に、バルブ部2とソレノイド部3との接続態様について説明する。図4及び図6に示されるように、スリーブ21の軸方向一端側の無端環状の端部21bは、ステータ32の第2円筒部32eよりも小径に形成されており、端部21bの端面よりも軸方向他端側には、外径方向に張り出すフランジ部21cが形成されている。このフランジ部21cは、軸方向視においてスタジアム型を成している。スリーブ21の端部21bは、ステータ32の第2円筒部32e内に挿入され、フランジ部21cが第2円筒部32eの端面に当接することで軸方向の位置決めがされている。また、スリーブ21の外周面におけるフランジ部21cの軸方向他端側には、環状の溝部21dが形成されている。
Next, a connection mode between the
第2円筒部32e内には、スプール22の軸方向一端側(ソレノイド部3側)の端部が配置され、該スプール22と第2円筒部32eとの間には、環状の第1空間S1(内空間)が形成されている。
An end portion of the
図5及び図6に示されるように、ステータ32の第2円筒部32eの外側には、筒状のカバー33が配置されている。このカバー33は、軸方向かつ周方向に延びる筒状部33aと、筒状部33aの軸方向一端側から外径方向に放射状に複数張り出す片部33b(本実施例では4つ)と、筒状部33aの軸方向他端側から内径方向に張り出す環状の係止部33cと、から構成されている。筒状部33aには径方向に貫通する貫通孔33d(外貫通孔)が形成されており、片部33bの外径側端部は内径側に折り返されて折返部33eが形成されている。また、係止部33cは軸方向視においてスタジアム形を成している。
As shown in FIGS. 5 and 6, a
スリーブ21とステータ32とは、カバー33により離脱不能に接続されている。具体的には、スタジアム形のスリーブ21のフランジ部21cをスタジアム形のカバー33の係止部33c内に挿入し、カバー33の係止部33cをスリーブ21の溝部21d内に配置した後、スリーブ21及びカバー33を所定角度(例えば45度)相対回動させることでスリーブ21及びカバー33が接続される。これにより、カバー33の係止部33cの直線部33fは、スリーブ21のフランジ部21cの曲線部21fにおける軸方向他端側の端面に係止され、スリーブ21及びカバー33の軸方向の離脱が防止される。尚、係止部33cの曲線部33gとフランジ部21cの直線部21gとの隙間は、図示しないシール部材により密封されてもよい。また、各片部33bは、ステータ32のフランジ部32cに押し付けられた状態で、ソレノイドケース30の軸方向他端側に設けられた爪状のかしめ部30aを内径側にかしめることにより固定されている。
The
すなわち、カバー33内には、ステータ32の第2円筒部32eが配置され、カバー33と第2円筒部32eとの間には環状の第2空間S2(外空間)が形成されている。また、かしめ部30aをかしめる際の押圧力は、片部33bの折返部33eに作用し、折返部33eが当該押圧力を吸収するため、カバー33やステータ32等が変形することが防止されている。
That is, the second
また、図7に示されるように、ステータ32の貫通孔32jと、カバー33の貫通孔33dとは、異なる位相に配置されている。具体的には、ステータ32の貫通孔32jは、軸方向視において第2円筒部32eの鉛直上方に形成されており、カバー33の貫通孔33dは、軸方向視においてカバー33の鉛直下方に配置されており、周方向に180度異なる位相に配置されている。
Further, as shown in FIG. 7, the through
次いで、ソレノイドバルブ1の動作について説明する。図2及び図6の実線部分に示されるように、ソレノイドバルブ1のオフ状態においては、スプリング29の付勢力によりスプール22が軸方向一端側へ移動し、スプール22の軸方向他端側の端面がステータ32における第2円筒部32eの底部32hに当接しスプール22の移動が規制され、プランジャ4およびロッド5が軸方向一端側に位置する。
Next, operation of the
また、ソレノイドバルブ1のオフ状態において、コイル34への通電によりソレノイドケース30、ステータ32、プランジャ4により磁気回路を形成し、ステータ32の底部32fとプランジャ4との間に電磁力を発生させることにより、プランジャ4はステータ32の底部32f側に向けて軸方向他端側へ駆動される。これにより図6の仮想線部分に示されるように、ロッド5及びスプール22が軸方向他端側に移動してスリーブ21の各種ポートの連通状態を変更することができる。
Further, when the
図6に示されるように、ソレノイドバルブ1のオフ状態では、ロッド5全体がステータ32の貫通孔32g内に収容され(図6実線部分参照)、ソレノイドバルブ1のオン状態ではロッド5の軸方向他端側の一部が第1空間S1内に配置される(図6仮想線部分参照)ため、スプール22の移動により第1空間S1内の容積が変化する。
As shown in FIG. 6, when the
スプール22が移動する際には、第1空間S1内の作動油と、スプール22の外側の作動油とが、第2円筒部32eの貫通孔32j、第2空間S2、カバー33の貫通孔33dとを通じて流出入(図7の破線矢印を参照)することで、第1空間S1内の容積が変化に伴って生じる作動油の圧力の変化を抑制している。すなわち、第2空間S2は作動油の呼吸通路として機能している。尚、図7の破線矢印は、作動油の流入のみを示しており、作動油の流出は図示を省略しているが作動油の流れ方向は反対となる。
When the
以上説明したように、ステータ32の貫通孔32jと、カバー33の貫通孔33dとは、異なる位相に配置されているため、作動油の呼吸通路である第2空間S2をラビリンス構造として長く確保することができる。これによれば、作動油中に混入したコンタミを第2空間S2の途中で沈殿させることができるので、ソレノイドバルブ1の外部から第1空間S1へのコンタミの侵入が抑制され、第1空間S1につながる摺動部分の動作信頼性が高い。換言すれば、ロッド5とステータ32の貫通孔32gとの間や、スプール22とスリーブ21の貫通孔21aとの間にコンタミが噛み込むことを抑制できるので、ロッド5及びスプール22を確実に動作させることができる。
As described above, the through
また、ステータ32には貫通孔32jが1つ設けられ、カバー33には、貫通孔33dが1つ設けられ、貫通孔32j及び貫通孔33dは周方向に異なる位相に配置されているため、小さいスペースで作動油の呼吸通路を長く確保することができ、貫通孔32j及び貫通孔33dが軸方向に異なる位相に配置される形態に比べてソレノイドバルブ1の構造をコンパクトに構成できる。
The
また、ステータ32の貫通孔32jは、軸方向視において第2円筒部32eの鉛直上方に形成されており、カバー33の貫通孔33dは、軸方向視においてカバー33の鉛直下方に配置されており、周方向に180度異なる位相に配置されているため、作動油の呼吸通路を効率よく長く確保することができるとともに、作動油の第2空間S2に外部からコンタミが流入し難く、且つ第2空間S2内で沈殿したコンタミを貫通孔33dに誘導して外部に排出しやすい。
Further, the through
また、第1空間S1は、ソレノイド部3のステータ32の第2円筒部32eにより形成されている。これによれば、スリーブ21とステータ32とを接続する該ステータ32の第2円筒部32eを利用して第1空間S1を形成できるため、第1空間S1を形成するために別個の部材を用意する必要がなく、部品点数を少なくできる。
Also, the first space S1 is formed by the second
また、第2空間S2は、スリーブ21とステータ32とを締結する円筒状のカバー33により形成されている。これによれば、スリーブ21とステータ32との締結部材であるカバー33を利用して第2空間S2を形成しているため、第2空間S2を形成するために別個の部材を用意する必要がなく、部品点数を少なくできる。
The second space S2 is formed by a
また、ソレノイドバルブの変形例1として次のようなものがある。図8に示されるように、ステータ32の第2円筒部32eには、軸方向一端側に寄せて貫通孔321が形成されており、カバー33の筒状部33aには、貫通孔321よりも軸方向他端側に寄せて貫通孔331が形成されている。すなわち、貫通孔321と貫通孔331とは、周方向に180度異なり、且つ軸方向に異なる位置に配置されているため、第2空間S2をラビリンス構造として長く確保することができる。
Moreover, there exists the following as the
また、ソレノイドバルブの変形例2として次のようなものがある。図9に示されるように、変形例2におけるステータ322の第2円筒部322eは、実施例の第2円筒部32eよりも軸方向に小寸に形成されている。また、変形例2におけるスリーブ211のフランジ部211cは、実施例のフランジ部21cよりも軸方向に長寸に形成されており、フランジ部211cに径方向に貫通する貫通孔200が形成されている。
Moreover, there exists the following as the
本変形例2では、フランジ部21c内にスプール22の軸方向一端側の端部が配置され、該スプール22とフランジ部21cとの間に第1空間S1が形成されているとともに、フランジ部21cの外側にカバー33が配置され、カバー33とフランジ部21cとの間に第2空間S2が形成されている。
In Modified Example 2, the end portion of the
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and any changes or additions within the scope of the present invention are included in the present invention. be
例えば、前記実施例ではステータ32の第2円筒部32eを、前記変形例2ではスリーブ211のフランジ部211cを、第1空間S1を形成する接続部として説明したが、ステータとスリーブとの近接する両端部を接続部としてもよいし、ステータとスリーブとは別の部材を接続部としてもよい。
For example, the second
また、前記実施例では、ステータ32の貫通孔32j(内貫通孔)と、カバー33の貫通孔33d(外貫通孔)とが、軸方向に同じ位置に配置され、周方向に180度異なる位相で配置される形態を例示したが、両貫通孔は周方向には同じ位相で配置され、軸方向には異なる位置に配置されていてもよい。さらに、両貫通孔の配置位置(周方向の位相や軸方向の位置)などは自由に設定してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the through
また、前記実施例では、ステータ32の貫通孔32j及びカバー33の貫通孔33dがそれぞれ1つ設けられる形態を例示したが、異なる位相に形成されていれば、それぞれ複数設けられていてもよい。
In the above-described embodiment, one through-
1 ソレノイドバルブ
2 バルブ部
3 ソレノイド部
4 プランジャ
5 ロッド
21 スリーブ
22 スプール
32 ステータ
32e 第2円筒部(接続部、円筒部)
32j 貫通孔(内貫通孔)
33 カバー
33d 貫通孔(外貫通孔)
200 貫通孔(内貫通孔)
321 貫通孔(内貫通孔)
331 貫通孔(外貫通孔)
1
32j through hole (inner through hole)
33
200 through hole (inner through hole)
321 through hole (inner through hole)
331 through hole (outer through hole)
Claims (5)
前記スプールのソレノイド部側端部の外径側に配置され、該スプールの外径側に環状の内空間を形成する接続部と、前記接続部の外径側に配置され、該接続部の外径側に環状の外空間を形成するカバーと、を備え、
前記カバーは、前記ソレノイド部が収容されるソレノイドケース及び前記スリーブとは別体に構成され、前記ソレノイドケースの端部から前記スリーブにかけて前記接続部の外径側を環状に被覆することで、前記ソレノイド部と前記スリーブとの間に、前記環状の内空間の外径側に径方向で重なるように前記接続部の外周面と前記カバーの内周面とにより画成された前記環状の外空間を形成し、
前記接続部には、径方向に貫通する内貫通孔が形成され、前記カバーには径方向に貫通する外貫通孔が形成されており、両貫通孔は異なる位相に配置されていることを特徴とするソレノイドバルブ。 A solenoid valve in which a sleeve that houses a spool that is driven by receiving a moving force of a plunger is fastened to a solenoid portion,
A connecting portion arranged on the outer diameter side of the solenoid portion side end of the spool and forming an annular inner space on the outer diameter side of the spool; and a connecting portion arranged on the outer diameter side of the connecting portion and outside the connecting portion. a cover that forms an annular outer space on the radial side,
The cover is configured separately from a solenoid case in which the solenoid portion is accommodated and the sleeve, and covers an outer diameter side of the connection portion from an end portion of the solenoid case to the sleeve in an annular manner, thereby Between the solenoid portion and the sleeve, the annular outer space defined by the outer peripheral surface of the connecting portion and the inner peripheral surface of the cover so as to radially overlap with the outer diameter side of the annular inner space. to form
The connecting portion is formed with an inner through-hole penetrating in the radial direction, the cover is formed with an outer through-hole penetrating in the radial direction, and both through-holes are arranged in different phases. Solenoid valve.
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