WO2019017271A1 - ソレノイドバルブ - Google Patents

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WO2019017271A1
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solenoid
core
movable
solenoid valve
molded body
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PCT/JP2018/026293
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English (en)
French (fr)
Inventor
直己 西村
清水　聡
Original Assignee
イーグル工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures

Definitions

  • the present invention relates to a solenoid valve used, for example, for hydraulic control of a hydraulic circuit.
  • a solenoid molded body housed in a solenoid case formed of a magnetic body and having a coil, and a cylindrical fixed magnetic pole (fixed iron core) disposed inside the solenoid molded body And a movable magnetic pole (movable iron core), and a magnetic circuit is formed by the solenoid case, the fixed magnetic pole and the movable magnetic pole by energization of the coil, and a magnetic force (attractive force) between the fixed magnetic pole and the movable magnetic pole Is known to move the movable magnetic pole axially toward the fixed magnetic pole side (see, for example, Patent Document 1).
  • a radial clearance is provided between the movable magnetic pole and the facing portion of the solenoid case into which the movable magnetic pole is inserted.
  • the present invention has been made in view of such problems, and it is an object of the present invention to provide a solenoid valve capable of enhancing the operability of a movable iron core.
  • the solenoid valve of the present invention An axially movable movable core, A solenoid molded body disposed on the outer periphery of the movable core; A solenoid case for accommodating the movable core and the solenoid molded body; A stationary core disposed inside the solenoid molded body and generating a magnetic force with the movable iron core by energization of a coil of the solenoid molded body; A solenoid valve mounted horizontally on a mounting member, comprising: The fixed core is characterized in that a high reluctance region that suppresses the formation of magnetic flux is provided vertically downward.
  • the fixed core is provided with the high magnetic reluctance region vertically downward, whereby the magnetic circuit is formed by energizing the coil of the solenoid molded body, and the lower side than the upper side of the movable core Since the magnetic flux formed on the side becomes sparse and the magnetic force acting on the lower side of the movable iron core can be made smaller, in the solenoid valve mounted horizontally on the mounting member, the movable iron core is vertical due to its own weight Even when arranged in a downward direction, the deviation of the magnetic force acting on the upper side and the lower side of the movable core is reduced to suppress the generation of a force that presses the forward or backward side of the movable core downward, and the sliding friction force Can be reduced to enhance the operability of the movable core.
  • the high magnetic reluctance region may be a notch provided vertically below the fixed core. According to this, the relative distance between the movable iron core and the fixed iron core in the notch can be increased by providing the notch downward in the vertical direction of the fixed iron core, and hence the lower side than the upper side of the movable iron core Since the magnetic force acting on the side can be reduced, and contamination that enters the interior of the solenoid molded body from the outside of the solenoid valve is easily discharged to the outside through the notch, the operability of the movable iron core can be enhanced. it can.
  • the stationary core includes an annular axial protrusion on an end face facing the movable core.
  • the high magnetic resistance region may be provided vertically below the axial protrusion. According to this, by providing the high magnetic resistance region vertically below the annular axial protrusion of the fixed core, the movable iron core is located on the upper side of the movable core in a state in which the movable core is close to the axial protrusion of the fixed core. And the lower side, it is easy to adjust the magnetic force acting between the fixed core and the axial protrusion of the fixed core.
  • the axial protrusion may be provided with a recess into which the fixed iron core side of the movable iron core can be inserted. According to this, the distance between the outer peripheral surface of the movable iron core and the inner peripheral surface of the axially projecting portion is reduced by inserting the fixed iron core side of the movable iron core into the recess provided in the axially projecting portion of the fixed iron core Since it becomes close, the adjustment allowance of the magnetic force acting on the upper side and the lower side of the movable iron core can be increased by providing the high magnetic resistance region vertically below the axial protrusion.
  • the high magnetic resistance region may be provided in the range of less than 180 ° on the radial lower side of the axial protrusion. According to this, since the high magnetic resistance region is provided in the range of less than 180 ° on the radially lower side of the axial protrusion, the movable iron core is inserted in the recess provided in the axial protrusion of the fixed iron core From the lower side.
  • the solenoid valve of the present invention An axially movable movable core, A solenoid molded body disposed on the outer periphery of the movable core; A solenoid case for accommodating the movable core and the solenoid molded body; A stationary core disposed inside the solenoid molded body and generating a magnetic force with the movable iron core by energization of a coil of the solenoid molded body; A solenoid valve mounted horizontally on a mounting member, comprising: The axis of the movable core is characterized by being disposed above the axis of the fixed core.
  • the axial center of the movable core is disposed above the axial center of the fixed core, whereby the magnetic circuit is formed above the movable core when the coil of the solenoid molded body is energized. Since the magnetic flux formed on the lower side of the side becomes sparse and the magnetic force acting on the lower side of the movable iron core can be reduced, in the solenoid valve horizontally mounted on the mounting member, the movable iron core Even if the motor is arranged vertically downward due to its own weight, the bias of the magnetic force acting on the upper side and the lower side of the movable core is reduced to suppress the generation of the force pressing the movable side forward or backward side downward The sliding friction can be reduced to improve the operability of the movable core.
  • FIG. 10 is a partially cutaway cross-sectional view showing the structure of a solenoid valve in Example 2;
  • FIG. 14 is a partially cutaway cross-sectional view showing the structure of a solenoid valve in Example 3;
  • FIG. 18 is a partially cutaway cross-sectional view showing the structure of a solenoid valve in Example 4;
  • FIG. 18 is a partially cutaway sectional view showing the structure of a solenoid valve in Example 5;
  • the solenoid valve according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the left side of the drawing of FIG. 1 will be described as the upper side of the solenoid valve
  • the right side of the drawing of FIG. 1 will be described as the lower side of the solenoid valve.
  • the solenoid valve 1 is a spool type solenoid valve, and is used, for example, in a hydraulically controlled device such as an automatic transmission of a vehicle.
  • the solenoid valve 1 is horizontally mounted on a mounting member such as a valve housing (not shown).
  • the solenoid valve 1 is configured such that a valve unit 2 that adjusts the flow rate of fluid as a valve is integrally attached to the solenoid unit 3 as an electromagnetic drive unit.
  • FIG. 1 shows the off state of the solenoid valve 1 in which the coil 34 of the solenoid molded body 31 is not energized.
  • the valve unit 2 includes a sleeve 21 provided with an opening such as an input port and an output port (not shown) connected to a flow passage provided in a valve housing (not shown) on the outer periphery;
  • a spool 22 having a plurality of lands (not shown) received in a fluid-tight manner through the through holes 21a, a coiled spring (not shown) for urging the spool 22 axially to the left, and a retainer 23 for holding the spring. It is done. Since this configuration is a configuration well known as a spool valve, detailed description will be omitted.
  • the sleeve 21, the spool 22 and the retainer 23 are made of materials such as aluminum, iron, stainless steel, and resin.
  • the solenoid unit 3 includes a solenoid case 30 formed of a magnetic metal material such as iron, a solenoid molded body 31 housed in the solenoid case 30, and a fixed iron core 32 disposed inside the solenoid molded body 31; An end plate 33 fixed by caulking to the axial direction left end portion of the cylindrical portion 30 a of the solenoid case 30 is mainly configured.
  • the solenoid molded body 31 is integrally formed by molding the coil 34 and the lower plate 35 with the resin 36, and the control voltage is supplied to the coil 34 from the connector of the connector portion 36 a extending to the outside of the solenoid case 30. It has become so.
  • the fixed iron core 32 is provided on the inner side of the solenoid molded body 31 and includes, in order from the end plate 33 side, an annular side ring 37 on which a flange extending in the radial direction is formed and a stepped cylindrical stator 38. ing.
  • An annular spacer 37 a is fixed to the inner peripheral side of the side ring 37.
  • a plunger 4 (a movable core) and a rod 5 are axially movably disposed in a space inside the fixed core 32.
  • the plunger 4 is formed in a cylindrical shape, and the outer peripheral surface thereof is guided by the inner peripheral surface of an annular spacer 37 a disposed on the inner peripheral side of the side ring 37 so as to be movable in the axial direction.
  • a clearance in the radial direction is provided between the outer peripheral surface of the plunger 4 and the inner peripheral surface of the spacer 37a, so that the plunger 4 can be smoothly moved in the axial direction.
  • the rod 5 is disposed substantially coaxially with the plunger 4, that is, on an extension of a radial center, and axially movable inside a through hole 38 c provided at the radial center of the stator 38. Further, the plunger 4 and the rod 5 can be integrally moved via the disc-shaped connecting member 40, and the tip of the rod 5 on the right side in the axial direction (valve portion 2 side) is the axial direction of the spool 22 It is in contact with a projection 22 b that protrudes to the left in the axial direction from the annular surface 22 a on the left side (the solenoid unit 3 side). The tip on the right side in the axial direction of the rod 5 and the projection 22 b of the spool 22 may be fixed.
  • the stator 38 constituting the fixed core 32
  • the stator 38 is formed in a stepped cylindrical shape, and the rod 5 is disposed at the radial center of the large diameter portion 38a on the left side in the axial direction, the small diameter portion 38b on the right side in the axial direction.
  • the large diameter portion 38a is provided with a downward C-shaped axial protrusion 38d which is formed smaller in diameter than the large diameter portion 38a and which protrudes to the left in the axial direction .
  • the axially projecting portion 38d is provided with a recess 38e which is formed on the inner diameter side to be larger in diameter than the plunger 4 and is recessed rightward in the axial direction, and is cut downward in the vertical direction by a predetermined range.
  • a notch 38f is provided as The notch 38f means a shape, and does not mean only a notch.
  • stator 38 is fixed relative to the relative movement impossible by inserting the axial right end portion into the opening 21 b of the sleeve 21 in a state where the small diameter portion 38 b is inserted into the lower plate 35 constituting the solenoid molded body 31. ing.
  • the stator 38 in the off state of the solenoid valve 1, is an annular ring on the axial left side of the spool 22 in which the open end 38 g on the axial right side of the small diameter portion 38 b is accommodated in the sleeve 21. By contacting the surface portion 22a, the movement of the spool 22 to the left in the axial direction is restricted.
  • a magnetic circuit is formed by the solenoid case 30, the fixed iron core 32, and the plunger 4 by energizing the coil 34 to generate a magnetic force between the stator 38 and the plunger 4.
  • the plunger 4 can be moved axially rightward toward the stator 38 side.
  • the axial right end of the rod 5 pushes the projection 22 b of the spool 22 by moving the rod 5 integrally to the right in the axial direction using the driving force of the plunger 4, and the spool 22 is illustrated.
  • the amount of control fluid flowing from the input port (not shown) of the sleeve 21 to the output port can be changed by moving the sleeve 21 to the right in the axial direction against the biasing force of the spring.
  • the spool 22 When the coil 34 is de-energized and the magnetic force generated between the stator 38 and the plunger 4 is relatively weakened, the spool 22 is moved to the left in the axial direction by the biasing force of a spring (not shown).
  • the annular surface 22a on the left side in the axial direction of the spool 22 abuts on the open end 38g on the right side in the axial direction of the stator 38 to restrict the movement of the spool 22, and the plunger 4 and the rod 5 are on the left side (end plate 33 side) Move to the predetermined position shown in 1.
  • the magnetic force generated between the stator 38 and the plunger 4 in the on state of the solenoid valve 1 will be described in detail with reference to FIG.
  • the axially projecting portion 38 d of the stator 38 is notched by a predetermined range in the lower direction in the vertical direction and is provided with a notch portion 38 f as a high magnetic resistance region. Since the relative distance between the plunger 4 and the plunger 4 is increased, the formation of the magnetic flux is suppressed vertically below the axial protrusion 38 d in which the notch 38 f is provided.
  • the magnetic flux formed on the lower side of the upper side of the plunger 4 becomes sparse as shown by the arrow in the enlarged part of FIG.
  • the magnetic force acting on the lower side than the upper side of the plunger 4 between the stator 38 and the stator 38 can be reduced.
  • the notch 38f as a high magnetic resistance region vertically below the axial protrusion 38d of the stator 38 to which the axial right end of the plunger 4 is externally fitted
  • the magnetic circuit is formed by energizing the coil 34, the magnetic force acting on the lower side than the upper side of the plunger 4 between the stator 38 and the stator 38 can be reduced.
  • the notch 38f is provided vertically below the axial projection 38d of the stator 38, so that the axial right end of the plunger 4 is in the upper side of the plunger 4 with the axial right end adjacent to the axial projection 38d. It is easy to adjust the magnetic force acting between the lower side and the axial protrusion 38 d of the stator 38.
  • the axial right end of the plunger 4 is inserted into the recess 38e of the stator 38, and the axial right end of the plunger 4 is externally fitted by the axial projection 38d, thereby axially projecting with the outer peripheral surface of the plunger 4 Since the radial distance from the inner peripheral surface of the portion 38d can be reduced, the notch portion 38f serving as a high magnetic resistance region is provided vertically below the axially protruding portion 38d. The adjustment margin of the magnetic force acting on the lower side can be increased.
  • the shaft is in a state where the plunger 4 is inserted into the recess 38e of the stator 38.
  • the direction protrusion 38 d can prevent falling downward.
  • the high magnetic resistance region is the notch 38f provided below the axial protrusion 38d of the stator 38 in the vertical direction, thereby increasing the relative distance between the plunger 4 and the stator 38 in the notch 38f. Therefore, it is possible not only to reduce the magnetic force acting on the lower side of the plunger 4 from the upper side, but also the contamination that invades the inside of the solenoid molded body 31 and the fixed iron core 32 from the outside of the solenoid valve 1 Since it is easy to be discharged outside through the notch 38f provided in the axial protrusion 38d, the operability of the plunger 4 can be enhanced.
  • a predetermined range vertically below the axial protrusion 38 d is made of a material such as metal or resin having large magnetic resistance. Alternatively, it may be thin so as to increase the relative distance in the radial direction with the outer peripheral surface of the plunger 4.
  • the solenoid valve 101 in the second embodiment is formed by cutting out the range from the axial protrusion 138 d to the bottom surface of the recess 138 e in the notch 138 f provided vertically below the stator 138. It is done.
  • the notch 138f provided below the stator 138 in the vertical direction can largely open the space on the radial direction lower side of the stator 138 with respect to the axial right end of the plunger 4.
  • the formation of the magnetic flux at the lower side in the vertical direction of the axial protrusion 138 d is suppressed by 138 f. According to this, when the magnetic circuit is formed by energization of the coil 34, the magnetic force acting on the lower side than the upper side of the plunger 4 between the stator 138 and the stator 138 can be reduced.
  • a notch 138f provided below the stator 238 in the vertical direction cuts out a range from the bottom of the recess 238e to near the axial center of the through hole 238c. It is formed by
  • the notch 238f provided below the stator 238 in the vertical direction can increase the relative distance of the stator 238 in the axial direction with respect to the lower side of the axial right end of the plunger 4,
  • the formation of magnetic flux on the lower side of the plunger 4 is suppressed by the portion 238 f. According to this, when a magnetic circuit is formed by energization of the coil 34, the magnetic force acting on the lower side than the upper side of the plunger 4 between the stator 238 and the stator 238 can be reduced.
  • the stator 338 does not have a notch and is configured in a circumferentially symmetrical shape, and the vertical right end side of the side ring 337 is vertical A notch 337 b is formed by notching the lower side.
  • the notch 337b is provided vertically below the axial direction right end of the side ring 337 disposed on the outer peripheral side of the plunger 4, so that the lower side of the axial right end Since the space under the side ring 337 in the vertical direction as the fixed iron core 32 fitted outside can be opened, the formation of the magnetic flux on the lower side of the plunger 4 is suppressed by the notch 337 b. According to this, when a magnetic circuit is formed by energization of the coil 34, the magnetic force acting on the lower side than the upper side of the plunger 4 between the stator 338 can be reduced.
  • the stator 438 does not have a notch and is configured in a circumferentially symmetrical shape, and the axial center A1 of the plunger 4 is the stator 438. It is disposed above the axial center A2 by ⁇ d.
  • the axial center A1 of the plunger 4 by ⁇ d higher than the axial center A2 of the stator 438, when the magnetic circuit is formed by the energization of the coil 34, it is between the stator 438 and the stator 438. Since the magnetic force acting on the lower side than the upper side of the plunger 4 can be reduced, even if the plunger 4 is offset downward in the vertical direction by its own weight in the solenoid valve 1 attached horizontally to the valve housing The bias of the magnetic force acting on the upper side and the lower side of the plunger 4 is reduced to suppress the generation of the force pressing the forward side or the backward side of the plunger 4 downward, and the sliding friction force at the time of movement of the plunger 4 is reduced. The operability of the plunger 4 can be enhanced.
  • the side rings 37 and 337 and the spacers 37a and 337a constituting the fixed core 32 and the stators 38, 138, 238 and 338 are separately provided, but the invention is not limited thereto.
  • the stationary core may be one in which a side ring, a spacer, and a stator are integrally formed.
  • the side rings 337 and spacers 337a described in the fourth embodiment may be used in the first to third embodiments, and the stators 38, 138 and 238 described in the first to third embodiments may be used in the fourth embodiment. Good.

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Abstract

可動鉄心の作動性を高めることができるソレノイドバルブを提供する。　軸方向に移動可能な可動鉄心４と、可動鉄心４の外周に配置されるソレノイド成形体３１と、可動鉄心４およびソレノイド成形体３１を収容するソレノイドケース３０と、ソレノイド成形体３１の内側に配置され、ソレノイド成形体３１のコイル３４への通電により可動鉄心４との間で磁力を発生させる固定鉄心３８と、を具備し、被取付部材に水平方向に取付けられるソレノイドバルブ１であって、固定鉄心３８には、鉛直方向下方に磁束の形成を抑制する高磁気抵抗領域３８ｆが設けられる。

Description

ソレノイドバルブ
　本発明は、例えば油圧回路の油圧制御に用いられるソレノイドバルブに関する。
　従来の油圧制御用のソレノイドバルブとしては、磁性体から構成されるソレノイドケースの内部に収容されコイルを有するソレノイド成形体と、ソレノイド成形体の内部に配置される円筒状の固定磁極（固定鉄心）および円柱状の可動磁極（可動鉄心）と、を具備し、コイルへの通電によりソレノイドケース、固定磁極、可動磁極により磁気回路が形成され、固定磁極と可動磁極との間に磁力（吸引力）を発生させ、可動磁極を固定磁極側に向けて軸方向に移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　また、このようなソレノイドバルブにおいては、可動磁極の軸方向の移動を円滑にするために、可動磁極と可動磁極が挿入されるソレノイドケースの対向部との間において径方向のクリアランスが設けられている。
特開２０１１－２３３７９０号公報（第７頁、第１図）
　しかしながら、特許文献１にあっては、油圧制御ユニット（被取付部材）に対して水平方向に取付けられるソレノイドバルブにおいては、可動磁極はソレノイドケースの対向部内において径方向のクリアランス分だけその自重により鉛直方向下方に片寄って配置されるため、コイルへの通電により磁気回路が形成された際に可動磁極には上方側よりも下方側に作用する磁力が大きくなる。そのため、可動磁極の下方側には上方側よりも固定磁極側に向けて軸方向に強い引っ張り力が作用し、可動磁極の移動方向後退側を下方に押し付ける力が作用し、可動磁極の移動時の摺動摩擦力が大きくなり可動磁極の作動性を低下させてしまうという問題があった。
　本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、可動鉄心の作動性を高めることができるソレノイドバルブを提供することを目的とする。
　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、
　軸方向に移動可能な可動鉄心と、
　前記可動鉄心の外周に配置されるソレノイド成形体と、
　前記可動鉄心および前記ソレノイド成形体を収容するソレノイドケースと、
　前記ソレノイド成形体の内側に配置され、前記ソレノイド成形体のコイルへの通電により前記可動鉄心との間で磁力を発生させる固定鉄心と、を具備し、
　被取付部材に水平方向に取付けられるソレノイドバルブであって、
　前記固定鉄心には、鉛直方向下方に磁束の形成を抑制する高磁気抵抗領域が設けられることを特徴としている。
　この特徴によれば、固定鉄心には、鉛直方向下方に高磁気抵抗領域が設けられることにより、ソレノイド成形体のコイルへの通電により磁気回路が形成された際に可動鉄心の上方側よりも下方側に形成される磁束が疎となり、可動鉄心の上方側よりも下方側に作用する磁力を小さくすることができるため、被取付部材に水平方向に取付けられるソレノイドバルブにおいて、可動鉄心が自重により鉛直方向下方に片寄って配置されていても、可動鉄心の上方側と下方側に作用する磁力の偏りを小さくして可動鉄心の前進側または後退側を下方に押し付ける力の発生を抑え、摺動摩擦力を小さくして可動鉄心の作動性を高めることができる。
　前記高磁気抵抗領域は、前記固定鉄心の鉛直方向下方に設けられる切欠き部であることを特徴としてもよい。
　これによれば、固定鉄心の鉛直方向下方に切欠き部が設けられることにより、切欠き部における可動鉄心と固定鉄心との相対距離を大きくすることができるため、可動鉄心の上方側よりも下方側に作用する磁力を小さくすることができるとともに、ソレノイドバルブの外部からソレノイド成形体の内部に侵入するコンタミネーションが切欠き部を通して外部へ排出されやすくなるため、可動鉄心の作動性を高めることができる。
　前記固定鉄心は、前記可動鉄心との対向端面に環状の軸方向突出部を備え、
　前記高磁気抵抗領域は、前記軸方向突出部の鉛直方向下方に設けられることを特徴としてもよい。
　これによれば、固定鉄心の環状の軸方向突出部の鉛直方向下方に高磁気抵抗領域が設けられることにより、可動鉄心が固定鉄心の軸方向突出部に近接した状態において、可動鉄心の上方側と下方側とで固定鉄心の軸方向突出部との間で作用する磁力を調整しやすい。
　前記軸方向突出部には、前記可動鉄心の前記固定鉄心側を挿入可能な凹部が設けられることを特徴としてもよい。
　これによれば、可動鉄心の固定鉄心側が固定鉄心の軸方向突出部に設けられる凹部に挿入されることにより、可動鉄心の外周面と軸方向突出部の内周面との径方向の距離が近くなるため、軸方向突出部の鉛直方向下方に高磁気抵抗領域を設けることにより、可動鉄心の上方側と下方側に作用する磁力の調整代を大きくすることができる。
　前記高磁気抵抗領域は、前記軸方向突出部の径方向下方側に１８０°未満の範囲で設けられることを特徴としてもよい。
　これによれば、高磁気抵抗領域は、軸方向突出部の径方向下方側に１８０°未満の範囲で設けられるため、可動鉄心が固定鉄心の軸方向突出部に設けられる凹部に挿入された状態から下方側に脱落しないようにすることができる。
　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、
　軸方向に移動可能な可動鉄心と、
　前記可動鉄心の外周に配置されるソレノイド成形体と、
　前記可動鉄心および前記ソレノイド成形体を収容するソレノイドケースと、
　前記ソレノイド成形体の内側に配置され、前記ソレノイド成形体のコイルへの通電により前記可動鉄心との間で磁力を発生させる固定鉄心と、を具備し、
　被取付部材に水平方向に取付けられるソレノイドバルブであって、
　前記可動鉄心の軸心は、前記固定鉄心の軸心よりも上方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、可動鉄心の軸心は、固定鉄心の軸心よりも上方に配置されていることにより、ソレノイド成形体のコイルへの通電により磁気回路が形成された際に可動鉄心の上方側よりも下方側に形成される磁束が疎となり、可動鉄心の上方側よりも下方側に作用する磁力を小さくすることができるため、被取付部材に水平方向に取付けられるソレノイドバルブにおいて、可動鉄心が自重により鉛直方向下方に片寄って配置されていても、可動鉄心の上方側と下方側に作用する磁力の偏りを小さくして可動鉄心の前進側または後退側を下方に押し付ける力の発生を抑え、摺動摩擦力を小さくして可動鉄心の作動性を高めることができる。
本発明の実施例１におけるソレノイドバルブのオフ状態を示す一部切欠断面図であり、拡大部分は磁束を模式した説明図である。 ステータの構造を示す斜視図である。 コイルへの通電によりプランジャがステータ側に移動するソレノイドバルブのオン状態を示す一部切欠断面図である。 実施例２におけるソレノイドバルブの構造を示す一部切欠断面図である。 実施例３におけるソレノイドバルブの構造を示す一部切欠断面図である。 実施例４におけるソレノイドバルブの構造を示す一部切欠断面図である。 実施例５におけるソレノイドバルブの構造を示す一部切欠断面図である。
　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。
　実施例１に係るソレノイドバルブにつき、図１から図３を参照して説明する。以下、図１の紙面左側をソレノイドバルブの上方側、図１の紙面右側をソレノイドバルブの下方側として説明する。
　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、図示しないバルブハウジング等の被取付部材に水平方向に取付けられる。
　図１に示されるように、ソレノイドバルブ１は、バルブとして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に一体に取り付けられて構成されている。尚、図１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。
　図１に示されるように、バルブ部２は、外周に図示しないバルブハウジング内に設けられた流路と接続される図示しない入力ポートや出力ポート等の開口が設けられたスリーブ２１と、スリーブ２１の貫通孔２１ａに液密に収容され図示しない複数のランドを有するスプール２２と、スプール２２を軸方向左方に付勢する図示しないコイル状のスプリングと、スプリングを保持するリテーナ２３と、から構成されている。この構成はスプールバルブとして良く知られた構成であるため詳細な説明は省略する。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。
　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固定鉄心３２と、ソレノイドケース３０の円筒部３０ａの軸方向左端部にカシメ固定されるエンドプレート３３と、から主に構成されている。
　ソレノイド成形体３１は、コイル３４とロアプレート３５を樹脂３６によりモールド成形することにより一体に形成され、ソレノイドケース３０の外部に延び出ているコネクタ部３６ａのコネクタから制御電圧がコイル３４へ供給されるようになっている。
　固定鉄心３２は、ソレノイド成形体３１の内側に設けられ、エンドプレート３３側から順に、径方向に延びるフランジが形成された環状のサイドリング３７と、段付き円筒状のステータ３８と、から構成されている。尚、サイドリング３７の内周側には環状のスペーサ３７ａが固定されている。
　固定鉄心３２の内側の空間には、プランジャ４（可動鉄心）とロッド５が軸方向移動可能に配置されている。プランジャ４は、円柱状に形成され、その外周面がサイドリング３７の内周側に配置される環状のスペーサ３７ａの内周面に案内されて軸方向移動可能となっている。尚、プランジャ４の外周面とスペーサ３７ａの内周面との間には、径方向のクリアランスが設けられており、プランジャ４は軸方向に円滑に移動できるようなっている。ロッド５は、プランジャ４と略同軸すなわち径方向の中心の延長線上に配置され、ステータ３８の径方向の中心に設けられる貫通孔３８ｃの内部を軸方向移動可能となっている。また、プランジャ４とロッド５とは、円板状の連結部材４０を介して一体的に移動可能になっており、ロッド５の軸方向右側（バルブ部２側）の先端はスプール２２の軸方向左側（ソレノイド部３側）の環状面部２２ａから軸方向左方に突出する突出部２２ｂに当接している。尚、ロッド５の軸方向右側の先端とスプール２２の突出部２２ｂとは固定されていてもよい。
　次いで、固定鉄心３２を構成するステータ３８の構造について説明する。図１および図２に示されるように、ステータ３８は、段付き円筒状に形成され、軸方向左側の太径部３８ａと、軸方向右側の小径部３８ｂと、径方向の中心にロッド５を挿通可能な貫通孔３８ｃと、を備え、太径部３８ａには、太径部３８ａよりも小径に形成され軸方向左方へ突出する下向きＣ字状の軸方向突出部３８ｄが設けられている。詳しくは、軸方向突出部３８ｄには、内径側にプランジャ４よりも大径に形成され軸方向右方に凹む凹部３８ｅが設けられるとともに、鉛直方向下方を所定範囲切欠かれることにより高磁気抵抗領域としての切欠き部３８ｆが設けられている。尚、切欠き部３８ｆは形状を意味するのであって切欠いて形成するもののみを意味しない。
　また、ステータ３８は、小径部３８ｂがソレノイド成形体３１を構成するロアプレート３５に挿通された状態で軸方向右端部をスリーブ２１の開口２１ｂに挿嵌されることにより、相対移動不可に固定されている。尚、図１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、ステータ３８は、小径部３８ｂの軸方向右側の開口端部３８ｇがスリーブ２１に収容されるスプール２２の軸方向左側の環状面部２２ａと当接することにより、スプール２２の軸方向左方への移動を規制している。
　次いで、ソレノイドバルブ１の動作について説明する。図１に示されるソレノイドバルブ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、固定鉄心３２、プランジャ４により磁気回路を形成し、ステータ３８とプランジャ４との間に磁力を発生させることにより、図３に示されるように、プランジャ４をステータ３８側に向けて軸方向右方へ移動させることができる。このとき、プランジャ４の駆動力を利用してロッド５を一体的に軸方向右方へ移動させることにより、ロッド５の軸方向右側の先端がスプール２２の突出部２２ｂを押し、スプール２２を図示しないスプリングの付勢力に抗して軸方向右方に移動させることにより、スリーブ２１の図示しない入力ポートから出力ポートへ流れる制御流体の量を変化させることができる。
　また、コイル３４への通電が遮断され、ステータ３８とプランジャ４との間に発生していた磁力が相対的に弱まると、図示しないスプリングの付勢力によりスプール２２が軸方向左方へ移動し、スプール２２の軸方向左側の環状面部２２ａがステータ３８の軸方向右側の開口端部３８ｇ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が軸方向左側（エンドプレート３３側）の図１に示される所定の位置まで移動する。
　次に、ソレノイドバルブ１のオン状態においてステータ３８とプランジャ４との間で発生する磁力について図１を参照して詳しく説明する。図１に示されるように、ステータ３８の軸方向突出部３８ｄは、鉛直方向下方が所定範囲切欠かれ高磁気抵抗領域としての切欠き部３８ｆが設けられることにより、切欠き部３８ｆにおけるステータ３８とプランジャ４との間の相対距離が大きくなるため、切欠き部３８ｆが設けられる軸方向突出部３８ｄの鉛直方向下方において磁束の形成が抑制される。これによれば、コイル３４への通電により磁気回路が形成された際に、図１の拡大部分に矢印で示されるように、プランジャ４の上方側よりも下方側に形成される磁束が疎となり、ステータ３８との間においてプランジャ４の上方側よりも下方側に作用する磁力を小さくすることができる。
　以上説明したように、本実施例のソレノイドバルブ１は、プランジャ４の軸方向右端部が外嵌されるステータ３８の軸方向突出部３８ｄの鉛直方向下方に高磁気抵抗領域としての切欠き部３８ｆが設けられ、コイル３４への通電により磁気回路が形成された際に、ステータ３８との間においてプランジャ４の上方側よりも下方側に作用する磁力を小さくすることができるため、バルブハウジングに水平方向に取付けられるソレノイドバルブ１において、プランジャ４が自重により鉛直方向下方に片寄って配置されていても、プランジャ４の上方側と下方側に作用する磁力の偏りを小さくしてプランジャ４の前進側または後退側を下方に押し付ける力の発生を抑え、プランジャ４の移動時の摺動摩擦力を小さくしてプランジャ４の作動性を高めることができる。
　また、ステータ３８の軸方向突出部３８ｄの鉛直方向下方に切欠き部３８ｆが設けられることにより、プランジャ４の軸方向右端部が軸方向突出部３８ｄに近接した状態において、プランジャ４の上方側と下方側とでステータ３８の軸方向突出部３８ｄとの間において作用する磁力を調整しやすい。
　さらに、プランジャ４の軸方向右端部がステータ３８の凹部３８ｅに挿入され、プランジャ４の軸方向右端部が軸方向突出部３８ｄにより外嵌されることにより、プランジャ４の外周面との軸方向突出部３８ｄの内周面との径方向の距離を近くすることができるため、軸方向突出部３８ｄの鉛直方向下方に高磁気抵抗領域としての切欠き部３８ｆを設けることにより、プランジャ４の上方側と下方側に作用する磁力の調整代を大きくすることができる。
　また、高磁気抵抗領域としての切欠き部３８ｆは、軸方向突出部３８ｄの径方向下方側に１８０°未満の範囲で設けられるため、プランジャ４がステータ３８の凹部３８ｅに挿入された状態で軸方向突出部３８ｄにより下方側に脱落しないようにすることができる。
　また、高磁気抵抗領域がステータ３８の軸方向突出部３８ｄの鉛直方向下方に設けられる切欠き部３８ｆであることにより、切欠き部３８ｆにおけるプランジャ４とステータ３８との相対距離を大きくすることができるため、プランジャ４の上方側よりも下方側に作用する磁力を小さくすることができるだけでなく、ソレノイドバルブ１の外部からソレノイド成形体３１および固定鉄心３２の内部に侵入するコンタミネーションがステータ３８の軸方向突出部３８ｄに設けられる切欠き部３８ｆを通して外部へ排出されやすくなるため、プランジャ４の作動性を高めることができる。尚、高磁気抵抗領域は、磁束の形成を抑制することができるものであれば、例えば軸方向突出部３８ｄの鉛直方向下方の所定範囲が磁気抵抗の大きい金属や樹脂等の材料から構成されるものや、プランジャ４の外周面との径方向の相対距離が大きくなるように薄肉に構成されるものであってもよい。
　次に、実施例２に係るソレノイドバルブにつき、図４を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
　図４に示されるように、実施例２におけるソレノイドバルブ１０１は、ステータ１３８の鉛直方向下方に設けられる切欠き部１３８ｆが軸方向突出部１３８ｄから凹部１３８ｅの底面までの範囲を切欠かれることにより形成されている。
　そのため、ソレノイドバルブ１０１において、ステータ１３８の鉛直方向下方に設けられる切欠き部１３８ｆによりプランジャ４の軸方向右端部に対するステータ１３８の径方向下方側の空間を大きく開放させることができるため、切欠き部１３８ｆにより軸方向突出部１３８ｄの鉛直方向下方における磁束の形成が抑制される。これによれば、コイル３４への通電により磁気回路が形成された際に、ステータ１３８との間においてプランジャ４の上方側よりも下方側に作用する磁力を小さくすることができる。
　次に、実施例３に係るソレノイドバルブにつき、図５を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
　図５に示されるように、実施例３におけるソレノイドバルブ２０１は、ステータ２３８の鉛直方向下方に設けられる切欠き部１３８ｆが凹部２３８ｅの底面から貫通孔２３８ｃの軸方向中央付近までの範囲を切欠かれることにより形成されている。
　そのため、ソレノイドバルブ２０１において、ステータ２３８の鉛直方向下方に設けられる切欠き部２３８ｆによりプランジャ４の軸方向右端部の下方側に対するステータ２３８の軸方向の相対距離を大きくすることができるため、切欠き部２３８ｆによりプランジャ４の下方側における磁束の形成が抑制される。これによれば、コイル３４への通電により磁気回路が形成された際に、ステータ２３８との間においてプランジャ４の上方側よりも下方側に作用する磁力を小さくすることができる。
　次に、実施例４に係るソレノイドバルブにつき、図６を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
　図６に示されるように、実施例４におけるソレノイドバルブ３０１は、ステータ３３８は切欠き部を有しておらず周方向に対称形状に構成されるとともに、サイドリング３３７の軸方向右端側の鉛直方向下方が切欠かれることにより切欠き部３３７ｂが形成されている。
　そのため、ソレノイドバルブ３０１において、プランジャ４の外周側に配置されるサイドリング３３７の軸方向右端部の鉛直方向下方に切欠き部３３７ｂが設けられることにより、プランジャ４の軸方向右端部の下方側を外嵌する固定鉄心３２としてのサイドリング３３７の鉛直方向下方の空間を開放させることができるため、切欠き部３３７ｂによりプランジャ４の下方側における磁束の形成が抑制される。これによれば、コイル３４への通電により磁気回路が形成された際に、ステータ３３８との間においてプランジャ４の上方側よりも下方側に作用する磁力を小さくすることができる。
　次に、実施例５に係るソレノイドバルブにつき、図７を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
　図７に示されるように、実施例５におけるソレノイドバルブ４０１は、ステータ４３８は切欠き部を有しておらず周方向に対称形状に構成されるとともに、プランジャ４の軸心Ａ１がステータ４３８の軸心Ａ２よりもΔｄだけ上方に配置されている。
　そのため、プランジャ４の軸心Ａ１は、ステータ４３８の軸心Ａ２よりもΔｄだけ上方に配置されていることにより、コイル３４への通電により磁気回路が形成された際に、ステータ４３８との間においてプランジャ４の上方側よりも下方側に作用する磁力を小さくすることができるため、バルブハウジングに水平方向に取付けられるソレノイドバルブ１において、プランジャ４が自重により鉛直方向下方に片寄って配置されていても、プランジャ４の上方側と下方側に作用する磁力の偏りを小さくしてプランジャ４の前進側または後退側を下方に押し付ける力の発生を抑え、プランジャ４の移動時の摺動摩擦力を小さくしてプランジャ４の作動性を高めることができる。
　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。
　例えば、前記実施例では、固定鉄心３２を構成するサイドリング３７，３３７およびスペーサ３７ａ，３３７ａと、ステータ３８，１３８，２３８，３３８とが別体に設けられるものとして説明したが、これに限らず、固定鉄心は、サイドリング、スペーサ、ステータが一体に構成されるものであってもよい。
　また、実施例４で説明したサイドリング３３７およびスペーサ３３７ａを実施例１～３において用いてもよく、さらに、実施例１～３で説明したステータ３８，１３８，２３８を実施例４において用いてもよい。
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（可動鉄心）
５　　　　　　　　ロッド
２１　　　　　　　スリーブ
２２　　　　　　　スプール
３０　　　　　　　ソレノイドケース
３１　　　　　　　ソレノイド成形体
３２　　　　　　　固定鉄心
３３　　　　　　　エンドプレート
３４　　　　　　　コイル
３５　　　　　　　ロアプレート
３７　　　　　　　サイドリング（固定鉄心）
３７ａ　　　　　　スペーサ
３８　　　　　　　ステータ（固定鉄心）
３８ａ　　　　　　太径部
３８ｂ　　　　　　小径部
３８ｃ　　　　　　貫通孔
３８ｄ　　　　　　軸方向突出部
３８ｅ　　　　　　凹部
３８ｆ　　　　　　切欠き部（高磁気抵抗領域）
３８ｇ　　　　　　開口端部

Claims (6)

  1. 　軸方向に移動可能な可動鉄心と、
    　前記可動鉄心の外周に配置されるソレノイド成形体と、
    　前記可動鉄心および前記ソレノイド成形体を収容するソレノイドケースと、
    　前記ソレノイド成形体の内側に配置され、前記ソレノイド成形体のコイルへの通電により前記可動鉄心との間で磁力を発生させる固定鉄心と、を具備し、
    　被取付部材に水平方向に取付けられるソレノイドバルブであって、
    　前記固定鉄心には、鉛直方向下方に磁束の形成を抑制する高磁気抵抗領域が設けられることを特徴とするソレノイドバルブ。
  2. 　前記高磁気抵抗領域は、前記固定鉄心の鉛直方向下方に設けられる切欠き部であることを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。
  3. 　前記固定鉄心は、前記可動鉄心との対向端面に環状の軸方向突出部を備え、
    　前記高磁気抵抗領域は、前記軸方向突出部の鉛直方向下方に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のソレノイドバルブ。
  4. 　前記軸方向突出部には、前記可動鉄心の前記固定鉄心側を挿入可能な凹部が設けられることを特徴とする請求項３に記載のソレノイドバルブ。
  5. 　前記高磁気抵抗領域は、前記軸方向突出部の径方向下方側に１８０°未満の範囲で設けられることを特徴とする請求項３または４に記載のソレノイドバルブ。
  6. 　軸方向に移動可能な可動鉄心と、
    　前記可動鉄心の外周に配置されるソレノイド成形体と、
    　前記可動鉄心および前記ソレノイド成形体を収容するソレノイドケースと、
    　前記ソレノイド成形体の内側に配置され、前記ソレノイド成形体のコイルへの通電により前記可動鉄心との間で磁力を発生させる固定鉄心と、を具備し、
    　被取付部材に水平方向に取付けられるソレノイドバルブであって、
    　前記可動鉄心の軸心は、前記固定鉄心の軸心よりも上方に配置されていることを特徴とするソレノイドバルブ。
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