JPH07167331A - 電磁弁 - Google Patents

電磁弁

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JPH07167331A
JPH07167331A JP6228394A JP22839494A JPH07167331A JP H07167331 A JPH07167331 A JP H07167331A JP 6228394 A JP6228394 A JP 6228394A JP 22839494 A JP22839494 A JP 22839494A JP H07167331 A JPH07167331 A JP H07167331A
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JP
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solenoid valve
mass
hollow chamber
valve
volume
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JP6228394A
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Inventor
Werner Brehm
ブレーム ヴェルナー
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 電磁弁、特に自動車の自動変速機の圧力制御
弁において、運動可能な前記構造部材（２３，３６；５
８）の少くとも一方が、緩衝質量（７４）で充填された
閉じた中空室（７２）を有し、該中空室（７２）の容積
が緩衝質量（７４）の体積よりも大きいように構成され
ている。 【効果】 これにより、簡単な手段によって可動子運動
乃至弁部材運動の良好な緩衝作用を実現することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電磁弁、殊に自動車の自
動変速機の圧力制御弁であって、電磁コイルを受容する
ための磁石ケーシングと、運動可能な弁部材と協働する
運動可能な電磁可動子とを備えている形式のものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の電磁弁は、多数の構造形式のも
のが公知であり、とりわけ自動車の自動変速機に圧力制
御弁として使用されている。このような電磁弁は例えば
ドイツ国特許出願公開公報第４１３２８１６号明細書に
よって公知である。この種の弁にあって可動子の運動を
緩衝するため、その可動子室は少くとも組立中において
既に圧力媒体（油）で充填されている。しかし可動子運
動乃至弁部材運動の、この種の液圧式乃至粘性式緩衝装
置は多くの欠点を有している。流体的に緩衝される電磁
弁を大量生産する際、総ての弁に同一の圧力媒体を充填
するのには多大の経費が必要である。更に可動子室をシ
ールするために多くの手段が必要である。流体式乃至粘
性式緩衝装置の場合には、緩衝作用にギャップ高さが極
めて強力に（３乗のオーダで）影響を及ぼすので、僅か
な製作公差が弁の特性曲線に著しい偏位を惹き起すよう
になる。更に流体的に緩衝されるこの種の流体的な電磁
弁は、汚染に対して極めて敏感である。それは、必要な
容積平衡又は圧力平衡を介し可動子室へ汚染された圧力
媒体が容易に入り込み得るからである。とりわけ強磁性
粒子による汚染の場合には、弁の故障が容易に発生す
る。流体式乃至粘性式緩衝装置にあっては、温度変動の
ある場合に圧力媒体の粘性が大幅に変化するので、弁特
性曲線が非常に大きな影響を受ける。この種の電磁弁が
例えば自動車の自動変速機の圧力制御弁として使用され
る場合には、運転温度は通常２３０°Ｋから４２０°Ｋ
の温度範囲にある。この温度範囲内では、そのために使
用される圧力媒体の粘性が極めて大きく変化する。その
際圧力媒体の粘性は係数３０００に迄変化可能である。
従ってこの種の電磁弁の場合にほぼ一定の弁特性曲線及
び動特性を実現することは殆んど絶望的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は上述の
欠点を除去することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では運動可能な前
記構造部材の少くとも一方が、緩衝質量で充填された閉
じた中空室を有し、該中空室の容積が緩衝質量の体積よ
りも大きいことによって、上記課題を解決することがで
きた。
【０００５】
【発明の効果】請求項１に記載の特徴を備えた本発明の
電磁弁、特に自動車の自動変速機のための圧力制御弁
は、簡単な手段によって可動子運動乃至弁部材運動の良
好な緩衝作用を実現することができるという利点を有し
ている。本発明の電磁弁は可動子室を油充填することな
しに実現されており、これによって温度に殆んど依存し
ない一定の緩衝作用が達成可能である。電磁弁の可動子
室のシール装置は、圧力媒体の充填された可動子室に較
べて極めて簡単である。それは、容積平衡乃至圧力平衡
がなくて、汚染粒子の侵入に対する防護措置だけしか必
要でないからである。この種の電磁弁は、運動部材にお
けるギャップ幅の公差に対しては極く僅か影響を受ける
だけである。それは、この位置におけるギャップ高さが
可動子運動乃至弁運動の緩衝作用にもはや影響を及ぼさ
ないからである。
【０００６】特に有利なのは、緩衝質量を受容している
中空室が電磁可動子内乃至はその構造部材内に形成され
ている場合である。それは、場合によっては発生する横
方向負荷が弁部材上に作用することなしに、電磁可動子
の支承部を介して受容されうるからである。
【０００７】運動する構造部材の良好な案内を保証しか
つ横方向負荷を阻止するため、緩衝質量を受容するため
の中空室が対称的に構成されていて、その対称軸線が電
磁可動子乃至弁部材の対称軸線上に位置していると有利
である。これらの構造部材は一般的に円筒形に形成され
ており、かつその対称軸線が電磁弁の長手方向軸線上に
位置しているので、中空室が円筒形に構成されていると
有利である。
【０００８】電磁弁の有利な構成にあっては、緩衝質量
が多数の単個質量体から成っている。それはその場合、
運動の際に発生する摩擦損失及び衝突損失を介して良好
な緩衝作用が実現されるからである。
【０００９】特に有利なのは、緩衝質量を構成している
個々の質量体が少くとも部分的に、その反発係数が１よ
りも遥かに小さいような材料から成っている場合であ
る。これによって運動の際に行われる個々の質量体の衝
突プロセスが完全に非弾性的な衝突に極めて近似するよ
うになるため、良好な緩衝作用が実現されるようにな
る。電磁弁の別の有利な構成にあっては、緩衝質量が可
能な限り内部摩擦力を有する液体である。これに適した
液体は例えば水銀であろう。
【００１０】電磁可動子の運動の際横方向負荷を良好に
受容することができるようにするため、乃至は支承部に
よって離隔して保持することができるようにするため、
電磁可動子が平形可動子として形成されていて、ケーシ
ングに支持されたダイヤフラムばね内に案内されている
と有利である。
【００１１】本発明のその他の利点及び有利な構成は次
の実施例の説明で明らかになるであろう。
【００１２】
【実施例】次に本発明の実施例を以下の説明及び図面で
詳しく述べることにする。
【００１３】電磁弁１０はほぼコップ状の磁石ケーシン
グ１１を有し、その底部１１から中央部に配置された円
筒形の電磁コア１３が内部に向って突出している。この
電磁コア１３の周りには電磁コイル１５を備えたコイル
本体１４が配置されていて、シール及び固定のためプラ
スチック１６内に例えば射出によって埋め込まれてい
る。底部１２の外側部１７には同じ様にプラスチックか
ら成る差込み体１８が配置されていて、その接続接触部
が図示されていない形式で電磁コイル１５に接触してい
る。
【００１４】電磁コア１３は長手方向で孔２０によって
貫通されており、その底部１２側の端部はねじ孔２０ａ
として形成されていて、調節ねじ２１によって閉じられ
ている。調節ねじ２１には、図示されていないコーティ
ングがシールのために施されている。
【００１５】コイル本体１４の下方の磁石ケーシング１
１内に可動子室２２が形成されている。可動子室２２内
には、実施例ではディスク状の平形可動子として形成さ
れかつ弾性的に支承された可動子２３が位置している。
可動子２３は中心部で孔２４によって貫通されていて、
その上方側部２５とその下方側部２６とに、孔２４の周
りを延びる夫々１つのリング状のカラー２７乃至２８を
有している。
【００１６】上方カラー２７の自由端面のその内方縁部
２９には通路を備えたダイヤフラムばね３０が当接し、
該ばね３０の外方縁部３１は、磁石ケーシング１１の壁
内のリング肩部３２に、コイル本体１４に対し間隔を置
いて当接している。ダイヤフラムばね３０はその外方縁
部３１において磁束案内リング３４によってリング肩部
３２に押圧されている。磁束案内リング３４の内径は可
動子２３の外径よりも大きい。ダイヤフラムばね３０の
内方縁部２９は、可動子２３の上方カラー２７と、孔２
４を貫通している支持ピン３６のフランジ状の閉鎖プレ
ート３５との間で挟持されている。閉鎖プレート３５
は、電磁コア１３の自由端面において孔２０の周りに配
置された円筒形の窪み３７にまで突入している。
【００１７】閉鎖プレート３５の自由端面３８の中心部
に案内ピン３９が取り付けられており、該案内ピン３９
は、孔２０内に位置して閉鎖プレート３９に当接してい
る圧縮ばね４０の一方の端部によって取り囲まれてい
る。圧縮ばね４０の他方の端部は調節ねじ２１に当接し
ている。
【００１８】可動子２３の下方カラー２８には、同じ様
に通路の設けられている第２ダイヤフラムばね４３の内
方縁部４２が当接し、かつその外方縁部４４は磁束案内
リング３４に当接している。第２ダイヤフラムばね４３
の内方縁部４２は、支持ピン３６と協働している止めリ
ング４５によって可動子２３の下方縁部２８に押圧され
ている。
【００１９】第２ダイヤフラムばね４３の外方縁部４４
は、弁接続部分４７の固定フランジ４６によって磁束案
内リング３４に押圧されている。弁接続部分４７は、縁
曲り縁部４８として形成された磁石ケーシング１１の下
方区分の縁曲り部によって固定されていて、磁石ケーシ
ング１１に不動に結合されている。
【００２０】電磁弁の磁気回路は、電磁コイル１５を受
容している磁石ケーシング１０と、電磁コア１３と、磁
束案内リング３４と、運動する構造部材である可動子２
３及び支持ピン３６と、によって形成されている。ディ
スク状の可動子２３は支持ピン３６と協働し、電磁回路
の電磁可動子、つまりこの回路の運動する構造部材を形
成している。そのため電磁回路の運動する構造部材と不
動の構造部材とは磁気的な良導材料から製作されてい
る。磁気損失を阻止するため、弁接続部分４７及びその
内方に位置する弁構造部材は非磁性材料から製作されて
いる。
【００２１】弁接続部分４７の固定フランジ４６の可動
子側の端面には円筒形の窪み５０が設けられており、そ
の直径は磁束案内リング３４の内径にほぼ一致してい
る。固定フランジ４６は中央に配置された２重段付きの
長手方向孔によって貫通されており、該長手方向孔は弁
接続部分４７にまで突出しており、窪み５０から出発し
ているその孔区分が符号５２ａ，５２ｂ，５２ｃで表わ
されている。孔区分５２ｃは軸線平行に延びる孔５３に
接続し、該孔５３は、弁接続部分４７の自由端面から出
発していて圧力導管５５に接続されている。
【００２２】孔区分５２ｂから孔区分５２ｃへの移行部
は、弁座５６として役立っていて、２つの円筒区分５
９，６０から成る弁部材５８と協働している。大きい直
径の円筒区分５９はその端面５７によって弁座５６と協
働している。そのために円筒区分５９の直径は、実施例
で平面座として形成された弁座５６の直径よりも若干大
きい。
【００２３】弁部材５８は小さい直径の円筒区分６０に
よって円筒形の案内挿入体６３の長手方向孔６２内を案
内されており、該案内挿入体６３は孔区分５２ａに圧入
されている。円筒区分６０は可動子室２２内に突入して
いて、その位置で支持ピン３６の自由端面と協働してい
る。
【００２４】孔区分５２ｂは、図示されていない容器に
接続されている横方向孔６５によって貫通されていて、
その接続部が符号Ｔで表わされている。圧力導管５５は
絞り６６を介して圧力媒体源Ｐに接続されている。絞り
６６と孔５３との間の圧力導管５５から、図示されてい
ない消費機に導かれている消費機導管６８が分岐してお
り、その接続部が符号Ａで表わされている。
【００２５】電磁弁１０は流体的なブリッジ回路におい
て、電気的に調節可能な圧力制限弁として絞り６６に接
続されて使用されている。消費機導管６８内の圧力は、
圧力導管５５から弁部材５８上に作用する押圧力と、支
持ピン３６を介して弁突き棒５８上に作用する圧縮ばね
４０の力とから成る調節された平衡力に一致している。
電磁コイル１５に電流が流されると、可動子２３が圧縮
ばね４０の力に抗して引張られる。つまり圧縮ばね４０
によって弁部材５８上に作用する力が可動子２３上に作
用する磁気力によって減少せしめられる。圧力導管５５
を介し弁突き棒５８上に作用する、力の平衡のために必
要な押圧力はより小さくなる、つまり消費機導管６８内
の調節された圧力はより低下する。従ってこの電磁弁に
よって垂下型の励磁電流−圧力の特性曲線が実現され
る。
【００２６】運転中可動子２３及び支持ピン３６は、電
気的な目標基準値に対応して制御運動を行う。その際弁
部材５８はその可動子側の端面によって、それとは反対
側の端面に樹っている圧力の作用に基いて支持ピン３６
に常に当接している。磁気回路の運動する部材（可動子
２３及び支持ピン３６）並びに弁部材５８の運動を緩衝
せしめるため支持ピン３６内に、弁部材５８側の端面か
ら出発して圧入された閉鎖ピン７１によって閉じられて
いる盲孔７０が形成されている。閉じた盲孔７０は支持
ピン３６内で、多数の単個質量体７３で充填されている
閉じた中空室７２を形成しており、該質量体７３は全部
で緩衝質量７４を形成している。中空室７２は部分的に
だけ緩衝質量７４の単個質量体７３によって充填されて
いる、つまり中空室７２の容積は緩衝質量の容積よりも
大きい。従って支持ピン３６が運動する際には緩衝質量
７４の移動運動が発生する。単個の質量体７３の移動運
動の際摩擦損失及び衝突損失が発生し、それによって運
動エネルギが吸収せしめられる。そのため支持ピン３６
乃至可動子２３の運動が緩衝せしめられる。運動の際
の、特に振動の際の衝突損失が極めて大きい場合には、
電磁可動子（可動子２３及び支持ピン３６）乃至弁部材
５８の運動の緩衝作用が特に良好に行われる。そのため
には協働する単個質量体７３の反発係数が、理論的な衝
突確率に関し１よりも可能な限り小さくなっていなけれ
ばならない。その際反発係数１は理論的に完全な弾性衝
突であり、一方反発係数零は完全な非弾性衝突を基礎に
した基準係数である。
【００２７】中空室７２の容積及び運動する構造部材に
関し単個質量体７３の形状、大きさ及び反発係数を適当
に選択することによって、電磁弁の緩衝が同調せしめら
れ乃至は最適化される。その際中空室７２を固形の単個
質量体７３を用いて装備することによって、緩衝作用が
温度及び仕上げ公差から相対的に無関係になりうるとい
う利点が得られる。緩衝質量７４が例えば鉛弾乃至鉛球
から構成されている場合は、価格的に有利でかつ簡単で
ある。
【００２８】可動子２３乃至弁部材５８の運動の際横方
向応力を阻止するため、盲孔７０の孔軸線が電磁弁の長
手方向軸線上に位置するか乃至は支持ピン３６及び可動
子２３の長手方向軸線上に位置することが重要である。
【００２９】単個の質量体７３の代りに緩衝質量７４を
液体によって構成することも可能である。この液体は、
良好な緩衝特性を達成するため可能な限り高い内部摩擦
力を有していなければならない。しかし緩衝質量７４を
形成する液体の選択は、電磁弁の使用温度範囲に非常に
大きく依存している。自動伝動装置内で圧力制御弁とし
て使用される電磁弁の前述の使用温度の場合には、例え
ば中空室７２の充填を水銀で行うことが可能であり、そ
の際この場合も水銀乃至緩衝質量７４によって占有され
る容積は中空室７２の容積よりも小さい。
【００３０】この例で図示された閉鎖ピン７１の代り
に、盲孔７０が圧入された球又はその他の閉鎖部材によ
って閉じられていても宜い。
【００３１】本発明の電磁弁の構成は、ダイヤフラムば
ねによって案内される平形可動子を備えた、ここに説明
した実施例に限定されるものではない。例えば滑り支承
された円筒形可動子を備えた電磁弁の場合には、緩衝質
量を備えた中空室の配置を別の弁構造形式で行うことも
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁弁の縦断面図である。
【符号の説明】
１０ 電磁弁 １１ 磁石ケーシング １２ 底部 １３ 電磁コア １４ コイル本体 １５ 電磁コイル １６ プラスチック １７ 外側部 １８ 差込み体 ２０ 孔 ２０ａ ねじ孔 ２１ 調節ねじ ２２ 可動子室 ２３ 可動子 ２４ 孔 ２５ 上方側部 ２６ 下方側部 ２７，２８ カラー ２９ 縁部 ３０ ダイヤフラムばね ３１ 縁部 ３２ リング肩部 ３４ 磁束案内リング ３５ 閉鎖プレート ３６ 支持ピン ３７ 窪み ３８ 端面 ３９ 案内ピン ４０ 圧縮ばね ４２ 縁部 ４３ ダイヤフラムばね ４４ 縁部 ４５ 止めリング ４６ 固定フランジ ４７ 弁接続部分 ４８ 縁曲り縁部 ５０ 窪み ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ 孔区分 ５３ 孔 ５４ 端面 ５５ 圧力導管 ５６ 弁座 ５７ 端面 ５８ 弁部材 ５９，６０ 円筒区分 ６１ 端面 ６２ 長手方向孔 ６３ 案内挿入体 ６５ 横方向孔 ６６ 絞り ６８ 消費機導管 ７０ 盲孔 ７１ 閉鎖ピン ７２ 中空室 ７３ 質量体 ７４ 緩衝質量 Ａ，Ｔ 接続部 Ｐ 圧力媒体源

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電磁弁、殊に自動車の自動変速機の圧力
    制御弁であって、電磁コイル（１５）を受容するための
    磁石ケーシング（１１，１２，１３）と、運動可能な弁
    部材（５８）と協働する運動可能な電磁可動子（２３，
    ３６）とを備えている形式のものにおいて、 運動可能な前記構造部材（２３，３６；５８）の少くと
    も一方が、緩衝質量（７４）で充填された閉じた中空室
    （７２）を有し、該中空室（７２）の容積が緩衝質量
    （７４）の体積よりも大きいことを特徴とする電磁弁。
  2. 【請求項２】 中空室（７２）が電磁可動子の構造部材
    （３６）内に形成されていることを特徴とする、請求項
    １記載の電磁弁。
  3. 【請求項３】 中空室（７２）が対称的に形成されてい
    て、その対称軸線が電磁可動子（２３，３６）の対称軸
    線上に位置していることを特徴とする、請求項１又は２
    記載の電磁弁。
  4. 【請求項４】 緩衝質量（７４）が多数の単個質量体
    （７３）から成っていることを特徴とする、請求項１か
    ら３までのいずれか１項記載の電磁弁。
  5. 【請求項５】 単個質量体（７３）が少くとも部分的
    に、その反発係数が１よりも遥かに小さいが零よりも大
    きいような材料から成っていることを特徴とする、請求
    項４記載の電磁弁。
  6. 【請求項６】 緩衝質量（７４）が液体であることを特
    徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の電
    磁弁。
  7. 【請求項７】 緩衝質量（７４）を形成している液体
    が、水に比較して高い内部摩擦力を有していることを特
    徴とする、請求項６記載の電磁弁。
  8. 【請求項８】 電磁可動子（２３，３６）が、磁石ケー
    シング（１１）内で少くとも１つのダイヤフラムばね
    （３０，４３）によって案内されている平形可動子であ
    ることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１
    項記載の電磁弁。
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