(57)【要約】【課題】電磁力を発生するために必要十分な磁束を流すことができ、流体が流れる際の抵抗を小さくことにより吸引力特性を向上させる電磁弁を提供する。【解決手段】電磁弁１０はケース１２、コア１３、プランジャ１８、コイル２１等を有する。プランジャ１８はコア１３の収容部１４の内壁面に軸受機構５０により摺動自在に支持されている。プランジャ１８のスプール側端面から反スプール側端面に至るまで軸心方向に流体通路としての貫通孔２０が形成されている。プランジャ１８のスプール側端面にはスペーサ５１が設けられており、該スペーサ５１はロッド４９の外径に嵌挿され、円周方向に貫通孔２０の遮蔽を回避する開口部５２が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒壁に複数の流体流路を有するスリーブと、
前記スリーブ内を往復動することにより前記流体流路を切り換えるスプールと、
前記スプールの軸心方向に直列に配置されたプランジャと、
前記プランジャを支持する円筒形状のコア及び電磁力を付与するコイルを保持するケースと、
前記プランジャは前記スプール側端面及び反スプール側面に貫通する流体油路を形成し、前記前記スプール側端面に前記コアと前記プランジャの吸着時の張付きを防止するスペーサを設けた電磁弁において、
前記スペーサは前記流体油路の遮蔽を回避するため円周方向に該流体油路に連通する開口部を少なくとも２箇所等配に配置し、前記スペーサの円周方向の動きによる前記流体油路の遮蔽を防止したことを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
請求項１記載の電磁弁において、
前記スペーサの開口部は前記プランジャのスプール側端面に形成され環状溝の幅に一致し、開口部のリブによる貫通孔の遮蔽を防止したことを特徴とする電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電磁弁に関し、さらに詳細にはプランジャに穿設された流体流路の機能を有する貫通孔の遮蔽を回避して応答性を維持させる電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電磁弁は、円筒内面に複数の流体流路を有するスリーブと、該スリーブ内を往復移動することにより前記流体流路を切り換えるスプールと、プランジャと該プランジャを支持する円筒形状のコア及び電磁力を付与するコイルを保持するケースを備えた電磁弁において、吸引力に影響を与えず応答性を向上させるため、プランジャにスプール側側面と反スプール側端面を貫通する流体油路を形成し、コアとプランジャの吸着時の張付きをスペーサにより防止することが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている電磁弁では、プランジャを貫通する流体流路がスペーサにより遮蔽されないよう流体油路を逃がす切欠部を形成したスペーサを設け、さらに、スペーサがプランジャを中心に回動した場合にも同様に流体油路を遮蔽する恐れがあったため、スペーサをプランジャ側に固定する必要があった。そのため、溶接や接着での固定が必要となってコスト高の要因になっていた。
また、固定が外れた場合や周方向にずれて固定され場合には、プランジャの油路穴が絞りとなり、応答性が悪化することがあった。
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、電磁力を発生するために必要十分な磁束を流すことができ、流体が流れる際の抵抗を小さくことによりスペーサをプランジャ側に固定する必要のない電磁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】
【０００５】
前記の課題を解決するため請求項１記載の発明は、円筒内面に複数の流体流路を有するスリーブと、
前記スリーブ内を往復動することにより前記流体流路を切り換えるスプールと、
前記スプールの軸心方向に直列に配置されたプランジャと、
前記プランジャを支持する円筒形状のコア及び電磁力を付与するコイルを保持するケースと、
前記プランジャは前記スプール側端面及び反スプール側面に貫通する流体油路を形成し、前記前記スプール側端面に前記コアと前記プランジャの吸着時の張付きを防止するスペーサを設けた電磁弁において、
前記スペーサは前記流体油路の遮蔽を回避するため円周方向に外方に指向する円弧形状の開口部を少なくとも２箇所等配に配置し、該開口部により前記スペーサの円周方向の動きによる前記流体油路の遮蔽を防止したことを特徴とする。
本発明によれば、開口部により前記スペーサの円周方向の動きによる前記流体油路の遮蔽を防止することができるので、応答性を維持させることができる。
前記プランジャの前記スペーサ側端面の前記流体油路の端部に面取り又は角Ｒを設けたので、電磁力に影響を与えず流体油路を確保できるので、好適である。
【０００６】
前記スペーサの開口部は前記プランジャのスプール側端面に形成された環状溝の幅に一致しているので、プランジャが移動した際、リブによって遮蔽された面積を補完し、応答性悪化を回避することができるので、好適である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、電磁力に影響を与えずプランジャの流体油路を確保し、応答性を維持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態に係る電磁弁の概略縦断面図である。
【図２】図１のプランジャとロッドとの係合状態を示す正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線の断面図である。
【図４】図１のスペーサの拡大斜視面である。
【図５】図２のＶ―Ｖ線の断面図である。
【図６】プランジャとスペーサとの他の係合状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態に係る電磁弁について図面により詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る電磁弁１０の概略構造を示す略縦断面図である。
図１に示すように、電磁弁１０はケース１２、コア１３、プランジャ１８、コイル２１等を有する。この場合、ケース１２、コア１３、プランジャ１８は、磁性体材料で形成されている。なお、ソレノイド１１は、ケース１２、コア１３、プランジャ１８、コイル２１等より形成されている。
前記ケース１２は、プランジャ１８を軸心方向に往復動自在に収容する収容部１４と、プランジャ１８をスプール側に吸引する磁力を発生する吸引部１５と、フランジ部１９とを、備え、一体成形されている。
【００１０】
コア１３及び収容部１４は、筒状の周壁面を有しこの順序で反スプール側からスプール側に向かって同軸上に形成されている。フランジ部１９は、ケース１２と接触しており該ケース１２、プランジャ１８、コア１３の３部品で磁気回路を構成し、ケース１２とスリーブ３０により挟持されている。
コイル２１は、樹脂成形体２２に封止され、コア１３の外周壁とケース１２の内周壁により形成される空間に収容されている。コイル２１と電気的に接続している図示しない端子から該コイル２１に電流が供給されると、ケース１２、プランジャ１８、コア１３によって形成される磁気回路に磁束（図示しない）が流れ、コア１３の吸引部１５とプランジャ１８との間に磁気吸引力が発生する。これにより、プランジャ１８及びスプール３１は矢印Ｙ方向に変位する。
【００１１】
プランジャ１８はその中央部にロッド４９を嵌挿し、該ロッド４９が固定鉄心機能を有するコア１３に嵌入した軸受機構５０に摺動自在に支持され、その先端部をスプール３１のシャフト４０に当接させている。プランジャ１８のスプール側端面（図１で右端）から反スプール側端面（図１で左端）に至るまで軸心方向に流体通路としての貫通孔（流体油路）２０がロッド４９を中心にして対称位置に２箇所に形成されている。
【００１２】
スリーブ３０は、円筒状であってスプール３１を往復動自在に嵌挿している。スリーブ３０には、スプール側端面よりフィードバックポート（流体流路）３４入力ポート（流体流路）３２、出力ポート（流体流路）３３、及びドレーンポート（流体流路）３５がこの順序で形成されている。
入力ポート３２は、図示しないタンクからポンプによって供給される圧力流体（図示しない）が流入する機能を有する。出力ポート３３は、図示しない自動変速機等の作動装置に圧力流体を供給するポートである。出力ポート３３及びフィードバッグポート３４は電磁弁１０の外部（図示しない）で連通しており、該出力ポート３３から流出する圧力流体の一部がフィードバッグポート３４に流入する。フィードバッグ室３６はフィードバッグポート３４と連通している。ドレーンポート３５は、図示しないタンクに圧力流体を排出する機能を有する。
【００１３】
スプール３１には、反プランジャ側からランド３７，３８，３９がこの順序で形成されている。ここで、ランド３９は外径がランド３７，３８よりも小さい。スプール３１の両端部には、ランド３７〜３９の外径よりも小さく小径のシャフト４０及び４１が形成されている。前記シャフト４０はコア１３の吸引部１５側に突出し、先端部がプランジャ１８の端面中心部に当接している。一方、シャフト４１は、スリーブ３１の空間部４２に突出している。
【００１４】
シャフト４１に巻装され空間部４２に収納されたばね部材４３は、スリーブ３０の端面に螺着されたアジャスタ４４の締め込み量により調整される弾発力によりスプール３１をプランジャ側へ付勢している。これにより、スプール３１は、プランジャ１８により矢印Ｘ方向に付勢され、ばね部材４３の弾発力によりプランジャ１８と共に矢印Ｘ方向に付勢されることにより、該プランジャ１８と協動してスリーブ３０内を矢印Ｘ方向及びＹ方向に変位する。
フィードバッグ室３６はランド３８とランド３９との間に形成されており、該ランド３８と３９との外径差によりフィードバッグされた圧力流体が作用する受圧面積が異なる。よって、フィードバッグ室３６の流体は矢印Ｙ方向（反ソレノイド方向）にスプール３１を押圧するように作用する。この場合、電磁弁１０において出力される流体の一部をフィードバッグするのは、供給される流体の圧力、すなわち入力圧の変動により出力圧が変動することを防止するためである。
【００１５】
スプール３１は、ばね部材４３の弾発力と、コイル２１に供給される電流によりコア１３に発生する電磁力によってプランジャ１８がスプール３１を押す力と、フィードバック室３６の流体からのスプール３１が受ける力とが釣り合う位置で静止する。
入力ポート３２から出力ポート３３に流入する圧力流体の流量は、スリーブ３０の内周壁３１ａとランド３８の外周壁との重合部分のシール長によって決定される。すなわち、シール長が短くなると入力ポート３２から出力ポート３３へ流れる流体の流量が増大し、シール長が長くなると入力ポート３２から出力ポート３３へ流れる流体の流量が減少する。同様に、出力ポート３３からドレーンポート３５へ流れる流体の流量は、スリーブ３０の内周壁３１ｂとランド３７の外周壁とのシール長によって決定される。
【００１６】
コイル２１に電流が印加されると、該コイル２１の励磁力によりスプール３１が矢印Ｙ方向に変位して、内周壁３１ａとランド３８とのシール長が短くなり、内周壁３１ｂとランド３７とのシール長が長くなる。これにより、入力ポート３２から出力ポート３３へ流れる圧力流体の流量が減少する。よって、出力ポート３３から流出する圧力流体の圧力が上昇する。
電磁弁１０は、コイル２１に通電する電流値を制御することでソレノイド１１がスプール３１を反ソレノイド１１の方向に押圧力を調整し、出力ポート３３から流出する流体の油圧を調整する。コイル２１に通電する電流値を増大させると、電流値に比例してコア１３の電磁力が増大し、シャフト４０がスプール３１を反ソレノイド１１方向（矢印Ｙ方向）に押す力が増大する。この電磁力によりプランジャ１８からスプール３１に作用する力、ばね部材４３の弾発力、フィードバッグされる流体の圧力によってスプール３１がソレノド方向（矢印Ｘ方向）へ押される力が釣り合う位置でスプール３１は停止する。したがって、コイル２１に通電する電流値に比例して出力ポート３３から流出する圧力流体の油圧が低下する。
【００１７】
図２に示されるように、プランジャ１８の端面とロッド４９との係合部に該ロッド４９の外径に嵌挿する薄肉円板形状のスペーサ５１が設けられており、プランジャ１８が変位した際、コア１３の吸引部１５に密に接触して離脱不能をする機能を有する。さらに、スペーサ５１により貫通孔２０が遮蔽されない機能を有する。
このため、図３に示すように、スペーサ５１は円周方向に均等に配置された円弧の扇形状の６個の開口部５２ａ〜５２ｆが設けられ、これらの開口部５２ａ〜５２ｆはリブ５３ａ〜５３ｆによって連接している。
【００１８】
スペーサ５１を図４のような形状にすることにより、プランジャ１８の動作時にスペーサ５１が円周方向に移動しても該スペーサ５１によって流体油路である貫通孔２０の遮蔽を回避している。
さらに、スペーサ５１のリブ５３ａ〜５３ｆが貫通孔２０の一部を遮蔽し応答性が悪化することを回避するため、図５に示すようにプランジャ１８のスペーサ５１の側端面の貫通孔２０の端部に面取り又は角Ｒを設けて貫通孔２０の油路を確保している。
【００１９】
また、スペーサ５１のリブ５３ａ〜５３ｆの幅は貫通孔２０の孔径よりも小さく、該リブ５３ａ〜５３ｆの直径方向の長さをリブ５３の幅よりも長くしている。
これにより、スペーサ５１がロッド４９を中心に回動し、リブ５３ａ〜５３ｆが貫通孔２０上に位置してプランジャ１８が移動した際、電磁弁１０の応答性の劣化を抑制し、スペーサ５１の位相による貫通孔２０の油路断面変化を最小限に維持することができる。
また、リブ５３ａ〜５３ｆが貫通孔２０上に位置してプランジャ１８が移動した際、リブ５３によって遮蔽された面積を補完し、応答性悪化を回避することができる。
【００２０】
図３に示すスペーサ５１は６箇所に円弧形状の開口部、すなわち５２ａ〜５２ｆを設けたが、円周方向に均等に少なくとも２箇所設ければよい。
図６はスペーサ５１をプランジャ１８の端面に装着する他の変形例を示す概略図で、図６においてスペーサ５１はプランジャ１８の側面に接触させた際、プランジャ１８の外径１８Ｄがスペーサ５１の外径５１Ｄに略一致し、プランジャ１８の側面に形成した環状溝５４の略中央に貫通孔２０が連接し、該環状溝５４の直径方向の幅に、スペーサ５１の開口部５３ａ〜５３ｆが略一致するようになって、貫通孔２０の遮蔽を回避している。
この場合、環状溝５４の直径は、開口部５２ａ〜５２ｆの外方の直径に略一致している。
なお、環状溝５４の断面形状は円弧にしたが、断面Ｕ字形状、断面凹字形状、断面四角形状でもよい。
【００２１】
特許文献１に記載されている電磁弁では、プランジャを貫通する油路穴がスペーサにより遮蔽されないよう油路穴部を逃がす切欠スペーサを設け、さらに、ピン中心に回転した場合にも同様に油路穴を遮蔽する可能性があるため、スペーサをプランジャ側に固定する必要があった。そのため、溶接や接着での固定が必要となってコスト高の要因になっていた。
本発明によれば、スペーサがロッドを中心に回動することを回避するために該スペーサをプランジャに溶接、接着等による固定が不要になるので、コストを軽減することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１０                                  １１  ソレノイド
１２  ケース                          １３  コア
１８  プランジャ                      ２０  貫通孔
２１  コイル                          ２２  樹脂成形体
３０  スリーブ                        ３１  スプール
３２  入力ポート                      ３３  出力ポート
３４  フィードバックポート            ３５  ドレーンポート
３６  フィードバック室                ３７〜３９  ランド
４０、４１  シャフト                  ４９  ロッド
５１  スペーサ                        ５２  開口部
５３  リブ                            ５４  環状溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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