JPH06117567A

JPH06117567A - 比例電磁弁

Info

Publication number: JPH06117567A
Application number: JP28525392A
Authority: JP
Inventors: Motohiro Sumiyoshi; 始洋住吉
Original assignee: Tosok Corp
Current assignee: Nidec Tosok Corp
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1994-04-26

Abstract

(57)【要約】【目的】比例電磁弁における小型化及び省電力化を図
る。【構成】弁本体２に調圧室６を形成し、調圧室６に連
通する入力ポート９，出力ポート１１及びドレン流路２
２を形成する。弁体２３，可動ピン３１及び可動鉄心３
４をその両側からスプリング３３，３５で挟圧して、双
方が一体となって移動できるようにする。弁体２３に調
圧室６内を圧力平衡させる調圧孔２８，２９，３０を形
成し、また可動ピン３１の弁体当接部３６を略半球状に
形成して、弁体２３の両側の受圧面積を等しくする。弁
体２３に作用する軸方向油圧力がつり合い、これにより
可動鉄心３４に作用する油圧力は可動ピン３１に作用す
る油圧力のみとなる。したがって、ソレノイド１の小さ
な吸引力で弁体２３を移動させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の自動変速機の
油圧回路等に用いられる比例電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の比例電磁弁では、ソレノ
イドに入力電流が与えられると、それに比例した吸引力
が発生し、その吸引力により可動鉄心を移動させ、可動
鉄心に取り付けた弁体をバルブシート側へ付勢するよう
になっているものが一般に用いられている。なお、かか
る比例電磁弁では、弁体に入力ポートから流入した油圧
力が作用しており、この油圧力が弁体を開弁方向に付勢
するようになっている。そして、こうした比例電磁弁
は、弁体に作用する油圧力とソレノイドの吸引力とをバ
ランスさせることにより制御油圧（出力圧）を定めるよ
うになっている（「新版油空圧便覧」（社）日本油空
圧学会編３３４頁の図３、３１３参照）。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の比例電磁弁にあっては、大流量の油圧回路中
において圧力制御する場合には、その流量等に応じて弁
孔を大きくしており、これに伴い、弁体の受圧面積が大
きくなって弁体を開弁方向に付勢する油圧力が大きくな
るため、その油圧力にバランスし得る吸引力をソレノイ
ドで生じさせるべく、ソレノイドを大型化していた。こ
のため、かかる場合には、比例電磁弁を自動車等の狭隘
なスペースに配置するのが容易でなかった。

【０００３】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、極力小型化された比例電磁弁の提
供を目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明においては、弁本体に調圧室を形成し、該調圧室
に固定オリフィスを介して連通する入力ポート及びこの
調圧室と外部とを連通する出力ポートとを形成するとと
もに、前記弁本体に前記調圧室とドレンタンクとを連通
するドレン流路を形成し、前記調圧室に弁体を摺動可能
に収容し、該弁体とソレノイドの可動鉄心を、前記調圧
室内に一端が突出する可動ピンを介して一体移動できる
ように連繋し、前記ソレノイドの吸引力に応じて移動す
る前記弁体で前記ドレン流路の流路面積を変化させて出
力圧を調整する比例電磁弁であって、前記弁体に前記調
圧室の内部を圧力平衡させる調圧孔を形成し、前記可動
ピンの前記弁体との当接部を略半球状に形成した。ま
た、可動鉄心と可動ピンを一体形成してもよい。

【０００５】

【作用】前記構成において、調圧室内の圧力は弁体に形
成した調圧孔により常時平衡状態にある。また、可動ピ
ンと弁体の当接部が点接触状態となる。このため、弁体
の移動方向に直交する弁体受圧面積が等しくなり、弁体
に作用する開弁方向及び閉弁方向の油圧力がつり合う。
したがって、ソレノイドに電流を入力し、可動ピンに作
用する油圧力とバランスするだけの吸引力をソレノイド
に生じさせることにより、弁体を所定量移動させてドレ
ン流路の開口面積を変化させ、ドレンタンクへの還流油
量を変化させて出力圧を調整することが可能になる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図にしたがって説
明する。すなわち、図１は本発明の一実施例を示す比例
電磁弁の断面図であり、この図に示すようにソレノイド
１は弁本体２の一端に固定されている。弁本体２は、そ
の内部に空間３を形成されており、その内部空間３には
弁体ケース４が嵌着されている。そして、弁体ケース４
の内部空間５と弁本体２の内部空間３の一部が調圧室６
を構成している。また、弁本体２には、調圧室６と入力
側管路７とを連通する流路８及び入力ポート９を形成す
るとともに、調圧室６と出力側管路（外部）１０とを連
通する出力ポート１１が形成されている。そして、流路
８の調圧室６側端部には固定オリフィス１２がかしめ固
定されている。

【０００７】前記弁体ケース４は、図２及び図３に示す
ように、端部にフランジ１３を備えた有底筒状体であっ
て、その外周と弁本体２の内壁１４との間に環状空間１
５が形成されるようになっており、先端が弁本体２のシ
ート１６に当接されている。また、弁体ケース４の筒状
部分１７には、その内周側に環状溝１８が形成されると
ともに、この環状溝１８と環状空間１５とを連通する孔
１９が複数形成されている。さらに弁体ケース４のフラ
ンジ１３には、前記環状空間１５と背部空間２０とを連
通する切欠き溝２１が形成されている。なお、前記環状
空間１５は、弁本体２のドレン流路２２を介してドレン
タンク（図示せず）に連通されるようになっている。

【０００８】また、弁体ケース４の内周側の調圧室６に
は、スプール状の弁体２３がスライドできるように収容
されている。この弁体２３は、図４，図５に示したよう
に、小径部２４の両側に同径の大径部２５，２６が形成
されており、小径部２４と弁体ケース４との間に環状空
間２７を形成している。そして、この弁体２３には、弁
体２３により隔てられた両側の調圧室６，６及び環状空
間２７を連通する調圧孔２８，２９，３０が形成されて
おり、これにより調圧室６の内圧は、圧力平衡するよう
になっている。なお、弁体２３においては、大径部２
５，２６が同径であることから両側面の受圧面積が等し
くなっている。

【０００９】一方、前記弁体ケース４の略中央部には軸
穴３２が貫通されている。該軸穴３２には棒状の可動ピ
ン３１が摺動可能に内嵌してあり、その一端が調圧室６
内に突出している。そして、可動ピン３１は、スプリン
グ３３に付勢された可動鉄心３４と、前記調圧室６に縮
設されたスプリング３５に付勢された弁体２３とによっ
て挾圧されている。このため、ソレノイド１に電流が入
力されて可動鉄心３４に吸引力が作用すると、可動鉄心
３４，可動ピン３１及び弁体２３が一体となって移動す
る。

【００１０】また、前記可動ピン３１の一端（弁体当接
部３６）及び他端は略半球状に形成されおり、それらが
弁体２３又は可動鉄心３４の端部に点接触するようにな
っている。そして、ソレノイド１に電流が入力されない
場合（図１の状態）、前記弁体２３は前記スプリング３
３のばね力によって前記シート１６に押圧されており、
かかるばね力をスプリング３３の端部を支持する調整ね
じ３７によって微調整されている。

【００１１】以上の構成からなる本実施例においては、
ソレノイド１に電流が入力されない場合、圧力油は、入
力ポート９，流路８及び固定オリフィス１２を通過して
調圧室６に流入し、さらに調圧室６から出力ポート１１
を介して外部へ流出する。このとき、調圧室６内の圧力
が弁体２３の調圧孔２８，２９，３０によって平衡状態
に維持され、しかも弁体２３の両側面の受圧面積が等し
いため、弁体２３に作用する軸方向油圧力がつり合う。
即ち、弁体２３には、みかけ上油圧力が作用しないこと
になる。しかし、可動ピン３１は、一端が調圧室６に突
出しているため、油圧力により図１中左方向へ押圧され
る。したがって、可動鉄心３４には、可動ピン３１に作
用する軸方向油圧力（Ｐ×Ｓ）、弁体２３を図１中左方
向へ押圧するスプリング３５のばね力（Ｆ₁）、及び可
動鉄心３４を図１中右方向へ押圧するスプリング３３の
ばね力（Ｆ₂）が作用する。なお、環状溝１８が弁体２
３の大径部２６の外周で塞がれているため、油は調圧室
６からドレン流路２２へ流出することがない。

【００１２】一方、ソレノイド１に電流が入力された場
合、可動鉄心３４にはソレノイド１の吸引力が作用し、
これに伴い、可動鉄心３４，可動ピン３１及び弁体２３
は一体となって図１中左方向へ移動する。その結果、図
６に示すように、環状溝１８と環状空間２７が連通し、
調圧室６の油が調圧孔２８，２９を通過してドレン流路
２２側へ流出する。したがって、ソレノイド１の入力電
流を変化させることにより、弁体２３の移動量を調節
し、それにより環状溝１８の調圧室６側開口面積を変化
させ、ドレンタンク（図示せず）へ還流する油量を調整
して、調圧室６の圧力、即ち出力圧を調整することがで
きる。

【００１３】なお、可動鉄心３４に作用する力は以下の
ように表すことができる。即ち、（Ｆ₂）＝（Ｆ）＋（Ｆ₁）＋（Ｐ×Ｓ）但し、（Ｆ）はソレノイド１の吸引力、Ｐは調圧室６内
の圧力（制御圧）、Ｓは可動ピン３１の受圧面積であ
る。

【００１４】以上述べたように、可動鉄心３４に作用す
る油圧力は、弁体２３の受圧面積に影響されず、可動ピ
ン３１の受圧面積（断面積）Ｓだけに左右されるため、
弁体２３の受圧面積に影響される従来例に比べて小さ
い。よって、スプリング３３のばね力（Ｆ₂）を小さく
することができ、ソレノイド１の小型化，省電力を図る
ことができる。

【００１５】加えて、本実施例においては、可動ピン３
１が可動鉄心３４及び弁体２３と別体であるため、可動
鉄心３４の軸心と弁体２３の軸心のずれを可動ピン３１
で吸収することができる。従って、本実施例によれば、
比例電磁弁の製造が容易になると共に、可動鉄心３４及
び弁体２３に製造誤差による無理な力が作用することが
なく、可動鉄心３４及び弁体２３が円滑に作動する。な
お、前記可動ピン３１は可動鉄心３４の一端に一体形成
されていてもよく、その場合には本実施例よりも部品点
数を削減することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、弁体に調圧室内を圧力平衡させる調圧孔を形成し、
可動ピンの弁体当接部を略半球状に形成することによ
り、弁体に作用する油圧力をみかけ上零にすることがで
きるため、可動鉄心に作用する油圧力が可動ピンに作用
する軸方向油圧力のみとなる。従って、本発明は、ソレ
ノイドの小さな吸引力で弁体を移動させ、その弁体でド
レン流路の流路面積を変化させてドレンタンク側へ還流
する油量を調節し、調圧室の圧力（出力圧）を調整でき
るため、ソレノイドの小型化、つまり比例電磁弁の小型
化及び，省電力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す比例電磁弁の断面図で
ある。

【図２】弁体ケースの断面図である。

【図３】図２のＡ方向矢視図である。

【図４】弁体の断面図である。

【図５】図４のＢ方向矢視図である。

【図６】本発明の比例電磁弁の作動状態を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ソレノイド２弁本体６調圧室９入力ポート１１出力ポート１２固定オリフィス２２ドレン流路２３弁体２８，２９，３０調圧孔３１可動ピン３４可動鉄心３６弁体当接部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弁本体に調圧室を形成し、該調圧室に固
定オリフィスを介して連通する入力ポート及びこの調圧
室と外部とを連通する出力ポートとを形成するととも
に、前記弁本体に前記調圧室とドレンタンクとを連通す
るドレン流路を形成し、前記調圧室に弁体を摺動可能に
収容し、該弁体とソレノイドの可動鉄心を、前記調圧室
内に一端が突出する可動ピンを介して一体移動できるよ
うに連繋し、前記ソレノイドの吸引力に応じて移動する
前記弁体で前記ドレン流路の流路面積を変化させて出力
圧を調整する比例電磁弁であって、前記弁体に前記調圧
室の内部を圧力平衡させる調圧孔を形成し、前記可動ピ
ンの前記弁体との当接部を略半球状に形成したことを特
徴とする比例電磁弁。
【請求項２】前記可動鉄心と前記可動ピンを一体形成
したことを特徴とする請求項１記載の比例電磁弁。