JPH0626780Y2 - 低騒音電磁ポペット弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は自動車の電子制御オートマチックトランスミッ
ション用のように、高速応答性を要求される電磁油圧制
御弁であって、とくにポペットタイプのものの作動時の
騒音を低減させたものに関する。

〔従来の技術〕 第８図に示すように、ボディ１内に上下摺動自在に配設
されたポペット３を、ソレノイド２の電磁力とスプリン
グ１７とによって往復動させ、ボディに設けた弁シート
２２と着座・離脱させて油路を開閉する電磁弁であっ
て、円筒形のポペット３はその内側面をボディ１から延
出されたガイド棒１３に案内されて、ガイド棒１３の根
元部分外周に設けられた円錐状当り面を有する弁シート
２２に当節するようになっている。近年は小型化、高応
答性の要求に対応して例えば特公昭61-25953号に記載さ
れているように、可動部分が流体圧の影響を受けない圧
力バランス方式のものが多くなった。

〔考案が解決しようとする課題〕

高速で作動する電磁弁中でもポペットタイプのものは、
作動時に騒音が発生しやすい傾向がある。とくにパルス
信号による流量制御のように、開閉動作を高サイクルで
反復する場合は連続した騒音となり、用途によっては大
きな問題となる。

この騒音は金属同志がたたき合う音および作動油が高速
のジェット流となるときの流体音等から成ると考えられ
る。そこで前者に対しては、ポペットまたは弁座あるい
はソレノイドのスペーサ等を吸音性のある非金属製とし
たものも提案されているが、耐久性に欠けるため特殊目
的に使用されるのみである。また後者に対しては、ソレ
ノイドバルブ全体を油中に浸漬して使用するものもある
が、背圧が上昇するため弁の排出抵抗が増加し高サイク
ルの反復作動が不能となるなど問題があった。

本考案は作動時に騒音を大幅に低減させるとともに、高
サイクルで反復作動可能な電磁ポペット弁を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案の電磁ポペット弁に
おいては、アーマチュアに軸方向の通孔を設けその通孔
の背部に消音部材を接続し、ポペットの円筒部にアーマ
チュアの内端面とガイド棒の先端面との隙間の油を横方
向に逃すための通孔を設けてなるものである。さらに、
ガイド棒の先端面から根元寄の側面に開口する連通路を
設け、ポペットの円筒部に連通路からの油を横方向に逃
すための通孔を設けるとよい。

〔作用〕

上記のように構成された電磁ポペット弁は、ソレノイド
の通電あるいは遮断によって生じるアーマチュア上面お
よびステータ下面の間隙、および、ガイド棒先端面およ
びアーマチュア下面の間隙に挟まれた油が交互に圧搾さ
れて高速のジェット流となるが、それぞれ消音部材およ
び横方向に逃すための通孔によってジェット流速が低下
するので騒音が小さくなる。さらに、ジェット流はガイ
ド棒の先端面から連通路を通って、ポペットの円筒部の
横方向の通孔からも逃げていくのでジェット流はさらに
減速され騒音が低下する。

〔実施例〕 第１図は本考案の一実施例を示し、磁性体製のボディ１
の上部にはソレノイド２がボディ１の入口ポート孔１１
と同心的に固定されている。ソレノイド２は磁性体製の
エンドカバーを兼ねるステータ６、非磁性体製のチュー
ブ１０、ソレノイドコイル７を巻き付けた絶縁体製ボビ
ン８、磁性体製でボディ１と一体になったヨーク５を主
な構成部材としている。チューブ１０はその下端で磁性
体製のスリーブ９と油密に接し、スリーブ９は第２図に
示すように内周面に複数条の縦方向の逃がし溝１９を有
しており、下端のフランジ部でボディ１と油密に接合さ
れている。また、ヨーク５の上端周縁はステータ６のエ
ンドカバー部分上縁とかしめて固着されており、ステー
タ６の中心には油を逃がすための通孔２０が設けられて
いる。

ステータ６の下端はチューブ１０の下端より上方に位置
し、従ってチューブ１０の下端部およびスリーブ９に囲
まれた内側は空間となっている。この空間にはボディ１
の入口ポート孔１１に固着されたガイド部材１２のガイ
ド棒１３の部分が位置するとともに、このガイド棒１３
の外側に油密摺動可能に嵌合された円筒形のポペット３
が位置している。ガイド部材１２はガイド棒１３の下方
にポペット４下部の当り面２４と対向する円錐状当り面
を有する弁シート２２が形成されており、また入口ポー
ト孔１１からガイド棒１３内を通ってポペット３の中空
部内と連通する油通路１５を有している。ボディ１には
ポペット３が弁シート２２に着座することにより入口ポ
ート孔１１から遮断される出口ポート１４を有してい
る。

ポペット３の上部には、中心に軸方向の通孔１６を有す
る磁性体製のアーマチュア４が固着され、さらにアーマ
チュア４の通孔１６の背部に接続してスプリング１７の
受座を兼ねた中央部に通孔３４を有する消音部材２３が
取付けられている。アーマチュア４とステータ６の間に
は圧縮コイルスプリング１７が張設されており、またス
テータ６下面のアーマチュア４上面との当り面には、ソ
レノイドコイル７への通電を断った時にポペット３が即
座に下方に摺動するようにさせるため、非磁性体の薄い
スペーサ１８を介在させている。

ポペット３の円筒部内側面のアーマチュア４の下面の位
置には、このアーマチュア４下面とガイド棒１３先端面
の間隙２５に挟まれる油を横方向に逃がすための通孔２
６が設けられている。

作用については、ソレノイド２に通電されるとアーマチ
ュア４がステータ６に吸引され、ポペット３が弁シート
２２から離脱して圧油が入口ポート１１から出口ポート
１４へ流出するが、同時にアーマチュア４の上面とステ
ータ６の下面の間隙に挟まれた油は圧搾されて高速のジ
ェットとなって横方向に流れ、ステータ６中央部のスプ
リング１７を収容している空所２１および通孔２０を通
って外部へ流出するが、横方向に流れる際、消音部材２
３に衝突し減速されるため流出音が低下する。

また、ソレノイド２の通電が断たれると、アーマチュア
４がスプリング１７によって下方に押されアーマチュア
４の下面とガイド棒１３先端面との間隙２５に挟まれた
油は圧搾されて高速のジェットとなって横方向に流れ
る。その一部は内側に向いアーマチュア４中央の通孔１
６から消音部材２３の通孔３４、ステータ６のスプリン
グ室２１を経てエンドカバー中央の通孔２０から外部に
排出されるが、大部分の油は外側に向って流れポペット
３の側面に明けられた通孔２６を通って横方向に流出
し、スリーブ９の逃がし溝１９を通って出口ポート１４
へ排出される。この際には横方向外側に向けて広くされ
ているためジェット速度が低くなり流出音が低下する。

この実施例による効果を第３図に示す。第３Ａ図はソレ
ノイドを通電したときの本実施例の発生騒音の周波数分
析値、第３Ｂ図は同じく騒音波形を示すグラフである。
これを従来の電磁ポペット弁の同一条件での発生騒音の
周波数分析値のグラフ第３Ｃ図および騒音波形を示すグ
ラフ第３Ｄ図と比較すると顕著に改善されていることが
読みとれる。

第４図は他の実施例を示す。この実施例では前述の実施
例に加えて、ガイド棒１３先端面からその内部を通り根
元寄の側面に開口する連通路２７が設けられているとと
もに、その開口に対応するポペット３の円筒部の位置に
はガイド棒１３の側面開口から噴出する油を横方向に逃
がすための通孔２８が設けられている。

この実施例では、ソレノイド２の通電が断たれたとき、
スプリング１７により下方に押されたアーマチュア４下
面とガイド棒１３先端面との間隙２５に挟まれた油は、
前述の実施例の場合に加えて下向きにガイド棒内の連通
路２７をも通って流れ、さらにポペット側面の通孔２８
を通って横方向に流出し、スリーブ９の逃がし溝１９に
より出口ポート１４へ排出される。この場合は油の排出
通路がより拡大されるためジェット速度はさらに低下し
流出音も低減する。

この実施例では、出口ポート１４に連通する油の排出通
路が拡大されているため、消音部材２３の中央通孔３４
を無くすることもできる。この場合はアーマチュア４下
面とガイド棒１３先端面とに挟まれる油は全量がポペッ
ト側面の通孔２６および２８を通って出口ポート１４に
排出される。

また、この実施例ではステータ６上部のエンドカバー中
央の通孔２０を塞ぐことも可能である。この場合はソレ
ノイド２に通電されたとき、ステータ６下面とアーマチ
ュア４上面との間２９に挟まれる油はまずステータ６中
央のスプリング室２１に流出し、次いで消音部材２３の
中央通孔３４およびアーマチュア４の通孔１６を経てポ
ペット側面の通孔２６，２８を通って出口ポート１４に
排出される。

このように消音部材２３あるいはステータ６の通孔を塞
いだ場合は、油の流出騒音が弁内部に閉じ込められるた
め、外部に伝わる騒音の低減に効果がある。

第５図および第７図に示す実施例は、ポペットと弁シー
トとの間の金属同志がたたき合う音を減小させたもので
ある。

第５図は円筒形ポペット３が円錐状の弁シート２２に着
座する直前の状態を示している。第５Ａ図に示すもの
は、ポペットの当り面２４を弁シートと同一の頂角を有
する円錐面としたものであり、ポペットの着座に際して
油膜が最終段階まで保持されるようにしている。第５Ｂ
図および第５Ｃ図に示すものは、第５Ａ図に示すものの
ポペット当り面に１条ないし数条の環状溝３０を刻設し
たものである。溝３０の存在により油膜の保持をより良
くするものである。第５Ｄ図に示すものは、ポペットの
当り面を弁シートの当り面より幾分小さい頂角を有する
円錐面としたものであり、油膜の保持を良好にしなが
ら、しかも弁当り調整を容易にするものである。第５Ｄ
図の実施例について、その効果を第６図に示す。第６Ａ
図は着座時の発生騒音の周波数分析値、第６Ｂ図は同じ
く騒音波形を示すグラフである。これを従来の電磁ポペ
ット弁における同一条件での発生騒音の周波数分析値の
グラフ第６Ｃ図および騒音波形を示すグラフ第６Ｄ図と
比較すると改善の度合は明瞭である。

第７図は当り面が平面である円筒形ポペットが平面円環
状弁シートに着座する直前の状態を示している。この実
施例は弁座当り面に金属製の弁シートプレート３１を用
い、それと、弁シート台３３との間にプラスチックまた
はゴムあるいは吸音性、防振性のある金属（例えば鉛な
ど）の緩衝層３２を介挿接着して弁シートとしたもので
ある。

ポペットが弁シートに着座するとき、緩衝層が作用して
金属同志のたたき合う音を低下させるものである。

〔効果〕

請求項１においては、ポペットアーマチュア部分の軸方
向通孔の背部に接続された消音部材により、アーマチュ
アの上面とステータの下面に挟まれる油の流出速度が減
速され、また、ポペット側面に明けられた通孔により、
アーマチュア下面とガイド棒先端面に挟まれる油の流出
速度が減速されるため、油の流出音が低下し、電磁弁の
騒音を低減させることができる。

請求項２においては、請求項１の効果に加えてガイド棒
先端面から根元寄側面に開口する連通路とそれに対応す
るポペット側面の通孔により、アーマチュア下面とガイ
ド棒先端面に挟まれる油の流出速度がさらに低下し、従
って電磁弁の騒音をさらに低減させるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断面図、第２図はスリー
ブを示し、第２Ａ図はその縦断面図、第２Ｂ図は底面
図、第３図は騒音の測定値を示し、第３Ａ図，第３Ｂ図
は第１図の実施例の、第３Ｃ図，第３Ｄ図は従来型のそ
れぞれ周波数分析値および騒音波形のグラフ、第４図は
本考案の他の実施例の縦断面図、第５図はポペット当り
面に関し、第５Ａ図乃至第５Ｄ図はそれぞれ別の実施例
の部分断面図、第６図は騒音の測定値を示し、第６Ａ
図，第６Ｂ図は第５Ｄ図の実施例の、第６Ｃ図，第６Ｄ
図は従来型のそれぞれ周波数分析値および騒音波形のグ
ラフ、第７図はさらに他の実施例の部分断面図、第８図
は従来技術を示す縦断面図である。 １……ボディ、２……ソレノイド、３……ポペット、４
……アーマチュア、６……ステータ、９……スリーブ、
１３……ガイド棒、１７……スプリング、２２……弁シ
ート、２３……消音部材、２４……消音部材の通孔、２
６，２８……ポペットの通孔、２７……ガイド棒内連通
路。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ボディ内に摺動自在に配設され、一端に当
   り面を他端にアーマチュアを有する円筒形ポペットを電
   磁力とスプリングとによって往復動させ、ボディに設け
   た弁シートと着座・離脱させて油路を開閉する電磁弁で
   あって、前記ポペットはその内径部がボディより延出さ
   れたガイド棒の外周と油密摺動して案内され、このポペ
   ットがその往復動により着座及び離脱する固定の弁シー
   トがガイド棒の根元部分外周に設けられているととも
   に、油路をガイド棒内を介してポペットの内径部内と連
   通させてなる電磁ポペット弁において、前記ポペットの
   アーマチュア部分に軸方向の通孔を有するとともにその
   通孔の背部には消音部材が接続されており、前記ポペッ
   トの円筒部には、前記アーマチュアの内端面と前記ガイ
   ド棒先端面との間隙に挟まれる油を横方向に逃がすため
   の通孔が設けられていることを特徴とする低騒音電磁ポ
   ペット弁。
2. 【請求項２】ガイド棒には、その先端面から入り根元寄
   の側面に開口する連通路が設けられているとともに、ポ
   ペットの円筒部には前記連通路の開口に対応させてその
   開口から噴出する油を横方向に逃がすための通孔が設け
   られていることを特徴とする請求項１記載の低騒音電磁
   ポペット弁。