JPH09229210A - 電磁弁 - Google Patents
電磁弁Info
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- JPH09229210A JPH09229210A JP4098296A JP4098296A JPH09229210A JP H09229210 A JPH09229210 A JP H09229210A JP 4098296 A JP4098296 A JP 4098296A JP 4098296 A JP4098296 A JP 4098296A JP H09229210 A JPH09229210 A JP H09229210A
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- JP
- Japan
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- spool
- pressure
- bellows
- solenoid valve
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スプールの油圧バランスをとりつつ、コンタ
ミナントに強く、シール材を用いない流量制御を行う電
磁弁を提供する。 【解決手段】 シリンダ１１、１２、１３内にスプール
１５を有し、スプール１５をソレノイド２の電磁力でス
プール１５の中心軸方向に移動させて流体の流量制御を
行う電磁弁において、スプール１５を、ソレノイド２に
よって電磁駆動されるプランジャ１６と、スプール１５
の一端にシールされ、かつ固着されたベローズ１７とで
スプール１５をその中心軸方向に対向させて支持すると
共に、ベローズ１７の受圧面積をスプール１５の他端の
受圧面積と同じにし、かつベローズ１７内部の圧力をス
プール１５の他端の受ける圧力と同圧力になるようにし
た。
ミナントに強く、シール材を用いない流量制御を行う電
磁弁を提供する。 【解決手段】 シリンダ１１、１２、１３内にスプール
１５を有し、スプール１５をソレノイド２の電磁力でス
プール１５の中心軸方向に移動させて流体の流量制御を
行う電磁弁において、スプール１５を、ソレノイド２に
よって電磁駆動されるプランジャ１６と、スプール１５
の一端にシールされ、かつ固着されたベローズ１７とで
スプール１５をその中心軸方向に対向させて支持すると
共に、ベローズ１７の受圧面積をスプール１５の他端の
受圧面積と同じにし、かつベローズ１７内部の圧力をス
プール１５の他端の受ける圧力と同圧力になるようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は油圧制御を行う電磁
弁で、特にシリンダ内に挿入されたスプールにより流量
制御する電磁弁に関するものである。
弁で、特にシリンダ内に挿入されたスプールにより流量
制御する電磁弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステ
ム）用アクチュエータ、流量制御弁でクラッチ、ブレー
キを直接制御するオートマチックトランスミッション等
の車両の足回り製品に使用される流量制御弁には、高圧
で大流量なものが求められている。これに対し、従来で
は図４に示すように略円筒状のスプール３０の外周部と
シリンダ３１との間の隙間３２を微小として、スプール
３０にかかる油圧力をキャンセルするようにして油圧バ
ランスすることにより圧力の影響を受けない構成の電磁
弁が提案されている。ここで図４中Ｐは供給圧力である
プレッシャ圧力、Ｃは出力圧力であるコントロール圧
力、Ｒはドレイン圧力であるリターン圧力を各
ム）用アクチュエータ、流量制御弁でクラッチ、ブレー
キを直接制御するオートマチックトランスミッション等
の車両の足回り製品に使用される流量制御弁には、高圧
で大流量なものが求められている。これに対し、従来で
は図４に示すように略円筒状のスプール３０の外周部と
シリンダ３１との間の隙間３２を微小として、スプール
３０にかかる油圧力をキャンセルするようにして油圧バ
ランスすることにより圧力の影響を受けない構成の電磁
弁が提案されている。ここで図４中Ｐは供給圧力である
プレッシャ圧力、Ｃは出力圧力であるコントロール圧
力、Ｒはドレイン圧力であるリターン圧力を各
【０００３】々示す。
【発明が解決しようとする課題】しかしスプール３０外
周のリーク量を小さくするため、スプール３０とシリン
ダ３１との間の隙間３２を微小とする必要があるので、
その結果、コンタミナント（汚染物質）に弱いという問
題点がある。さらに、このクリアランスを大きくし、Ｏ
リング等のシール材を用いた場合、応答性が悪化してし
まうという問題があった。
周のリーク量を小さくするため、スプール３０とシリン
ダ３１との間の隙間３２を微小とする必要があるので、
その結果、コンタミナント（汚染物質）に弱いという問
題点がある。さらに、このクリアランスを大きくし、Ｏ
リング等のシール材を用いた場合、応答性が悪化してし
まうという問題があった。
【０００４】本発明はスプールの油圧バランスをとりつ
つ、コンタミナントに強く、シール材を用いない流量制
御を行う電磁弁を提供することを目的とする。
つ、コンタミナントに強く、シール材を用いない流量制
御を行う電磁弁を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を達成
するため、請求項１に記載の技術的手段を採用する。こ
のため、従来必要であった微小クリアランス部は不必要
となり、コンタミナントに強く、高圧、大流量で使用で
き、応答性の良い、シール材を用いない流量制御を行う
電磁弁とすることができるという効果がある。
するため、請求項１に記載の技術的手段を採用する。こ
のため、従来必要であった微小クリアランス部は不必要
となり、コンタミナントに強く、高圧、大流量で使用で
き、応答性の良い、シール材を用いない流量制御を行う
電磁弁とすることができるという効果がある。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１ないし図３は本発明の第１の
実施形態に関するものであり、図１は電磁弁の断面構成
図、図２は図１中のスプール１５のエッジ部１５Ｇ付近
の拡大図、図３はデューティ比の説明図である。図１に
示すように電磁弁は流路切換部１とソレノイド部２とで
構成されており、流路切換部１は主に外側上部シリンダ
１１、外側下部シリンダ１２、内側シリンダ１３、エン
ドプレート１４、スプール１５、プランジャ１６、ベロ
ーズ１７、バネ１８で構成されている。
実施形態に関するものであり、図１は電磁弁の断面構成
図、図２は図１中のスプール１５のエッジ部１５Ｇ付近
の拡大図、図３はデューティ比の説明図である。図１に
示すように電磁弁は流路切換部１とソレノイド部２とで
構成されており、流路切換部１は主に外側上部シリンダ
１１、外側下部シリンダ１２、内側シリンダ１３、エン
ドプレート１４、スプール１５、プランジャ１６、ベロ
ーズ１７、バネ１８で構成されている。
【０００７】外側上部シリンダ１１は略円筒状の磁性体
でできており、ドレイン圧力であるリターン圧力Ｒのか
かるリターンポート１１Ａ、出力圧力であるコントロー
ル圧力Ｃがかかる出力ポート１１Ｂ、リターンポートど
うしをつなぐ溝１１Ｃ、出力ポートどうしをつなぐ溝１
１Ｄ、下側テーパ部１１Ｅ、突起部１１Ｆおよび縦方向
に貫通し、段差の付いた中空部を有している。
でできており、ドレイン圧力であるリターン圧力Ｒのか
かるリターンポート１１Ａ、出力圧力であるコントロー
ル圧力Ｃがかかる出力ポート１１Ｂ、リターンポートど
うしをつなぐ溝１１Ｃ、出力ポートどうしをつなぐ溝１
１Ｄ、下側テーパ部１１Ｅ、突起部１１Ｆおよび縦方向
に貫通し、段差の付いた中空部を有している。
【０００８】外側下部シリンダ１２は略円筒状で縦方向
に貫通し、供給圧力であるプレッシャ圧力Ｐがかかる供
給ポート１２Ａ、供給ポート１２Ａどうしをつなぐ溝１
２Ｂを有している。また、外側上部シリンダ１１と外側
下部シリンダ１２は圧入部１１２で圧入固定され、１１
２Ａ部でロー付けして外部とシールされている。内側シ
リンダ１３は略円筒状の磁性体でできており、リターン
ポート１１Ａと連通している貫通穴１３Ａ、円周外側に
貫通穴１３Ａどうしをつなぐ溝１３ＡＡ、出力ポート１
１Ｂと連通している貫通穴１３Ｂ、円周外側に貫通穴１
３Ｂどうしをつなぐ溝１３ＢＡ、上側テーパ部１３Ｃ、
外側シリンダ１１の突起部１１Ｆと同径の中空部１３
Ｅ、内側円周状に切欠き部１３Ｆ、および縦方向に貫通
穴１３Ｇを有しており、外側シリンダ１１の中空部内に
圧入固定されている。
に貫通し、供給圧力であるプレッシャ圧力Ｐがかかる供
給ポート１２Ａ、供給ポート１２Ａどうしをつなぐ溝１
２Ｂを有している。また、外側上部シリンダ１１と外側
下部シリンダ１２は圧入部１１２で圧入固定され、１１
２Ａ部でロー付けして外部とシールされている。内側シ
リンダ１３は略円筒状の磁性体でできており、リターン
ポート１１Ａと連通している貫通穴１３Ａ、円周外側に
貫通穴１３Ａどうしをつなぐ溝１３ＡＡ、出力ポート１
１Ｂと連通している貫通穴１３Ｂ、円周外側に貫通穴１
３Ｂどうしをつなぐ溝１３ＢＡ、上側テーパ部１３Ｃ、
外側シリンダ１１の突起部１１Ｆと同径の中空部１３
Ｅ、内側円周状に切欠き部１３Ｆ、および縦方向に貫通
穴１３Ｇを有しており、外側シリンダ１１の中空部内に
圧入固定されている。
【０００９】エンドプレート１４は略円筒状で、中心に
貫通穴１４Ａを有しており、外側下部シリンダ１２に圧
入部１２４で圧入固定され、１２４Ａ部でロー付けし
て、外部とシールされている。スプール１５は略円筒状
で、大径部１５Ａ、外側上部シリンダ１１の突起部１１
Ｆの内径よりわずかに小さい小径部１５Ｂ、外側円周状
に切欠き部１５Ｃを有し、内側シリンダ１３の中空部に
挿入されており、大径部１５Ａは内側シリンダ１３の円
周状切欠き部１３Ｆと相対し、外側上部シリンダ１１の
下側テーパー部１１Ｅと内側シリンダ１３の上側テーパ
ー部１３Ｃとの間で上下に動くようになっている。ま
た、エッジ部１５Ｇは、エッジ部１５Ｇの付近の拡大図
である図２に示すように、内側シリンダ１３の上側テー
パー部１３Ｃの角度よりも急な角度で小径部１５Ｂとス
プール１５の上端面の径１５１とが同じになるように削
られていて、圧力のバランスがとれるようになってい
る。
貫通穴１４Ａを有しており、外側下部シリンダ１２に圧
入部１２４で圧入固定され、１２４Ａ部でロー付けし
て、外部とシールされている。スプール１５は略円筒状
で、大径部１５Ａ、外側上部シリンダ１１の突起部１１
Ｆの内径よりわずかに小さい小径部１５Ｂ、外側円周状
に切欠き部１５Ｃを有し、内側シリンダ１３の中空部に
挿入されており、大径部１５Ａは内側シリンダ１３の円
周状切欠き部１３Ｆと相対し、外側上部シリンダ１１の
下側テーパー部１１Ｅと内側シリンダ１３の上側テーパ
ー部１３Ｃとの間で上下に動くようになっている。ま
た、エッジ部１５Ｇは、エッジ部１５Ｇの付近の拡大図
である図２に示すように、内側シリンダ１３の上側テー
パー部１３Ｃの角度よりも急な角度で小径部１５Ｂとス
プール１５の上端面の径１５１とが同じになるように削
られていて、圧力のバランスがとれるようになってい
る。
【００１０】図１において、プランジャ１６は略円筒状
の磁性体でできており、大径部１６Ａと小径部１６Ｂ、
および上端面に貫通しない穴１６Ｃを有し、内側シリン
ダ１３の貫通穴１３Ｇに小径部１６Ｂが上下に動ける状
態で、かつコンタミナントの影響を受けない大きさのク
リアランスで支持されている。ベローズ１７は、主に
銅、ステンレススチール等の金属で造られ、同形状の波
状のプレートの外周端、内周端を交互に溶接して重ねて
いくことにより、重ねた方向に伸縮量に比例する力によ
って伸縮し、エンドプレート１４、スプール１５に各々
ベローズ１７の内側と外側をシールするようにロー付け
にて、通常状態より縮めて上側にスプール１５を押して
いる状態で固定されていて、ベローズ１７の内部はエン
ドプレート１４の貫通穴１４Ａとつながってリターン圧
力Ｒとなっている。また、ベローズ１７の圧力径はスプ
ール１５の大径部１５Ａと同じであり、またスプール１
５の両端面は共にリターン圧力Ｒであり、スプール１５
は油圧バランスするようになっている。
の磁性体でできており、大径部１６Ａと小径部１６Ｂ、
および上端面に貫通しない穴１６Ｃを有し、内側シリン
ダ１３の貫通穴１３Ｇに小径部１６Ｂが上下に動ける状
態で、かつコンタミナントの影響を受けない大きさのク
リアランスで支持されている。ベローズ１７は、主に
銅、ステンレススチール等の金属で造られ、同形状の波
状のプレートの外周端、内周端を交互に溶接して重ねて
いくことにより、重ねた方向に伸縮量に比例する力によ
って伸縮し、エンドプレート１４、スプール１５に各々
ベローズ１７の内側と外側をシールするようにロー付け
にて、通常状態より縮めて上側にスプール１５を押して
いる状態で固定されていて、ベローズ１７の内部はエン
ドプレート１４の貫通穴１４Ａとつながってリターン圧
力Ｒとなっている。また、ベローズ１７の圧力径はスプ
ール１５の大径部１５Ａと同じであり、またスプール１
５の両端面は共にリターン圧力Ｒであり、スプール１５
は油圧バランスするようになっている。
【００１１】バネ１８はプランジャ１６の穴１６Ｃの中
にあり、ベローズ１７がスプール１５およびプランジャ
１６を上側に押している力より小さな力でスプール１
５、プランジャ１６を下側に押すように取り付けられ、
スプール１５が非通電時である通常時に上側、すなわち
内側シリンダ１３の上側テーパー部１３Ｃに当たってい
る状態にあるようになっている。
にあり、ベローズ１７がスプール１５およびプランジャ
１６を上側に押している力より小さな力でスプール１
５、プランジャ１６を下側に押すように取り付けられ、
スプール１５が非通電時である通常時に上側、すなわち
内側シリンダ１３の上側テーパー部１３Ｃに当たってい
る状態にあるようになっている。
【００１２】ソレノイド部２はヨーク２１、コイル２
２、エンドプレート２３とで構成される。ヨーク２１は
略円筒状の磁性体でできており、内側中空部にコイル２
２と、磁性体でできており、中心に貫通穴がある円筒状
のエンドプレート２３が挿入されると共に、外側上部シ
リンダ１１のフランジ部１１Ｇにかしめて固定されてい
る。このヨーク２１、外側上部シリンダ１１、内側シリ
ンダ１３、プランジャ１６、エンドプレート２３とで磁
気回路を構成している。
２、エンドプレート２３とで構成される。ヨーク２１は
略円筒状の磁性体でできており、内側中空部にコイル２
２と、磁性体でできており、中心に貫通穴がある円筒状
のエンドプレート２３が挿入されると共に、外側上部シ
リンダ１１のフランジ部１１Ｇにかしめて固定されてい
る。このヨーク２１、外側上部シリンダ１１、内側シリ
ンダ１３、プランジャ１６、エンドプレート２３とで磁
気回路を構成している。
【００１３】コイル２２に通電することにより、内側シ
リンダ１３とプランジャ１６とでつくられるギャップ３
０に引力、斥力が発生し、プランジャ１６が上下動し、
それと共にスプール１５が上下動するように構成されて
いるが、油圧が供給された初期位置ではベローズ１７の
伸長力によりプランジャ１６、スプール１５は上方に位
置し、外側下部シリンダ１２の供給ポート１２Ａと外側
上部シリンダ１１の出力ポート１１Ｂとが連通してい
る。反対にプランジャ１６が下方に位置しているとき
は、外側下部シリンダ１１の出力ポート１１Ｂとリター
ンポート１１Ａとが連通している。
リンダ１３とプランジャ１６とでつくられるギャップ３
０に引力、斥力が発生し、プランジャ１６が上下動し、
それと共にスプール１５が上下動するように構成されて
いるが、油圧が供給された初期位置ではベローズ１７の
伸長力によりプランジャ１６、スプール１５は上方に位
置し、外側下部シリンダ１２の供給ポート１２Ａと外側
上部シリンダ１１の出力ポート１１Ｂとが連通してい
る。反対にプランジャ１６が下方に位置しているとき
は、外側下部シリンダ１１の出力ポート１１Ｂとリター
ンポート１１Ａとが連通している。
【００１４】次に作動について説明する。図１において
油圧のかかった初期状態においては、スプール１５には
下端面にベローズ１７が上方に押す力Ｆ１が、反対に上
端面にはバネ１８が下方に押す力Ｆ２がかかっており、
スプール１５の両端面にかかる油圧は共にリターン圧力
Ｒがかかるリターンポート１１Ａと連通していて、すな
わちスプール１５は油圧バランスしていて、プランジャ
１６、スプール１５においてはＦ１＞Ｆ２のため、Ｆ＝
Ｆ１−Ｆ２で上方に押されている。この時、プレッシャ
圧力Ｐがかかる供給ポート１２Ａとコントロール圧力Ｃ
がかかる出力ポート１１Ｂとが連通している。
油圧のかかった初期状態においては、スプール１５には
下端面にベローズ１７が上方に押す力Ｆ１が、反対に上
端面にはバネ１８が下方に押す力Ｆ２がかかっており、
スプール１５の両端面にかかる油圧は共にリターン圧力
Ｒがかかるリターンポート１１Ａと連通していて、すな
わちスプール１５は油圧バランスしていて、プランジャ
１６、スプール１５においてはＦ１＞Ｆ２のため、Ｆ＝
Ｆ１−Ｆ２で上方に押されている。この時、プレッシャ
圧力Ｐがかかる供給ポート１２Ａとコントロール圧力Ｃ
がかかる出力ポート１１Ｂとが連通している。
【００１５】コイル２２に通電することにより内側シリ
ンダ１３とプランジャ１６とのギャップ部３０に吸引力
が働きＦ以上の力になるとプランジャ１６、スプール１
５は大径部１５Ａのエッジ部１５Ｇと内側シリンダ１３
の下側テーパー部１１Ｅが接触する位置まで下方向に動
き、出力ポート１１Ｂとリターンポート１１Ａとが連通
する。電磁弁は一定周波数のパルス列（駆動信号のＯＮ
−ＯＦＦ）で駆動されるが、バルブの平均的な開口面積
は図３に示す 〔ＯＮ時間Ｔ１／駆動周期Ｔc〕である
デューティ比に比例する。すなわち、出力ポート１１Ｂ
と供給ポート１２Ａを連通する開口部１９ａの面積、お
よび出力ポート１１Ｂとリターンポート１１Ａを連通す
る開口部１９ｂの面積がデューティ比に応じて決定さ
れ、これにより出力圧力であるコントロール圧力Ｃが決
まる。ここで図３において横軸は時間経過、縦軸は電圧
値を各々示す。
ンダ１３とプランジャ１６とのギャップ部３０に吸引力
が働きＦ以上の力になるとプランジャ１６、スプール１
５は大径部１５Ａのエッジ部１５Ｇと内側シリンダ１３
の下側テーパー部１１Ｅが接触する位置まで下方向に動
き、出力ポート１１Ｂとリターンポート１１Ａとが連通
する。電磁弁は一定周波数のパルス列（駆動信号のＯＮ
−ＯＦＦ）で駆動されるが、バルブの平均的な開口面積
は図３に示す 〔ＯＮ時間Ｔ１／駆動周期Ｔc〕である
デューティ比に比例する。すなわち、出力ポート１１Ｂ
と供給ポート１２Ａを連通する開口部１９ａの面積、お
よび出力ポート１１Ｂとリターンポート１１Ａを連通す
る開口部１９ｂの面積がデューティ比に応じて決定さ
れ、これにより出力圧力であるコントロール圧力Ｃが決
まる。ここで図３において横軸は時間経過、縦軸は電圧
値を各々示す。
【００１６】ここで、プランジャ１６、スプール１５に
はＯリング等のシール材を使用しておらず応答性が確保
されており、かつコンタミナントが蓄積するような微小
クリアランス部が無いので耐コンタミナント性も良い。
はＯリング等のシール材を使用しておらず応答性が確保
されており、かつコンタミナントが蓄積するような微小
クリアランス部が無いので耐コンタミナント性も良い。
【図１】本発明の第１の実施形態の電磁弁の断面構成図
である。
である。
【図２】図１中のスプール１５のエッジ部１５Ｇ付近の
拡大図である。
拡大図である。
【図３】デューティ比の説明図である。
【図４】従来の電磁弁の断面構成図である。
２ ソレノイド（ソレノイド部） １１、１２、１３ シリンダ（外側上部シリンダ、外側
下部シリンダ、内側シリンダ） １５ スプール １６ プランジャ １７ ベローズ
下部シリンダ、内側シリンダ） １５ スプール １６ プランジャ １７ ベローズ
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダ内にスプールを有し、該スプー
ルをソレノイドの電磁力でスプールの中心軸方向に移動
させて流体の流量制御を行う電磁弁において、前記スプ
ールを、前記ソレノイドによって電磁駆動されるプラン
ジャと、前記スプールの一端にシールされ、かつ固着さ
れたベローズとで前記スプールをその中心軸方向に対向
させて支持すると共に、前記ベローズの受圧面積を前記
スプールの他端の受圧面積と同じにし、かつ前記ベロー
ズ内部の圧力を前記スプールの他端の受ける圧力と同圧
力になるようにしたことを特徴とする電磁弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4098296A JPH09229210A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 電磁弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4098296A JPH09229210A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 電磁弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09229210A true JPH09229210A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12595647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4098296A Withdrawn JPH09229210A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 電磁弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09229210A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009028534A1 (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Eagle Industry Co., Ltd. | 制御弁 |
| WO2011132438A1 (ja) * | 2010-04-21 | 2011-10-27 | イーグル工業株式会社 | 圧力制御弁 |
-
1996
- 1996-02-28 JP JP4098296A patent/JPH09229210A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009028534A1 (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-05 | Eagle Industry Co., Ltd. | 制御弁 |
| US8413685B2 (en) | 2007-08-31 | 2013-04-09 | Eagle Industry Co., Ltd. | Control valve |
| JP5211349B2 (ja) * | 2007-08-31 | 2013-06-12 | イーグル工業株式会社 | 制御弁 |
| EP2184523A4 (en) * | 2007-08-31 | 2016-03-16 | Eagle Ind Co Ltd | CONTROL VALVE |
| WO2011132438A1 (ja) * | 2010-04-21 | 2011-10-27 | イーグル工業株式会社 | 圧力制御弁 |
| JP5649570B2 (ja) * | 2010-04-21 | 2015-01-07 | イーグル工業株式会社 | 燃料電池用圧力制御弁 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |