(57)【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、
ボディを介して前記スリーブに一体的に係合する固定鉄心と、
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前記ボディに摺動自在に嵌挿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前記ボディと、
を備えた電磁弁において、
前記プランジャの軸心に偏心して前記スプール側端面及び反スプール側面を貫通するように設けられた貫通孔と、
前記プランジャの前記スリーブ側に前記貫通孔に平行して設けられた磁束バランス孔と、
を設け、
前記磁束バランス孔は孔の深さをコアからプランジャに磁束が流れ込む範囲に限定する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、さらに詳細には吸引力特性を向上させる電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電磁弁装置２（特許文献１の図３に記載する符号を示す。以下、同じ）は円筒壁に複数の流体流路３２〜３５を有するハウジング３１と、該ハウジング３１内を往復移動することにより前記流体流路３２〜３５を切り換えるスプール３０を有し、該スプール３０の軸方向に直列に配設されたプランジャ６０と、該プランジャ６０を保持する円筒形状の固定鉄心であるステ−タコア５０、電磁力を付与するコイル２１及び樹脂成形体２２を有している。前記プランジャ６０には、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偏心して貫通孔６１が形成されている。この貫通孔６１は、プランジャ６０の移動に伴い作動油が移動するのに十分な通路断面積を確保するための呼吸通路としての機能を有する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
さらに、電磁弁１０（特許文献２の図１に記載する符号を示す。以下、同じ）のケース１２には、プランジャ１８を軸心方向に往復動自在に収容するヨーク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コア１５と、フランジ部１９と、を備え一体成形されている。プランジャ１８はヨーク１４の内壁面に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、該貫通孔２０はその孔径をスプール端面側に孔２０ａに形成し、反スプール端面側を孔２０ｂに形成し、孔２０ａの孔径が孔２０ｂより小さくなっている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２４３０５７号公報
【特許文献２】特開２００７−０３２７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、特許文献２に記載されている電磁弁装置１，電磁弁１０において、コイルに通電されて電磁力が発生した際、プランジャ６０、１８は磁束の通り道となる。この場合、呼吸油路の機能を有する貫通孔６１、貫通孔２０の孔部の近傍はプランジャ６０、１８の体積が減少しているため、磁束が通りにくくなって径方向の電磁力が減少し、プランジャ６０、１８の中心軸に対する電磁力のバランスが崩れ、該プランジャ６０、１８の作動時に偏荷重が発生しプランジャ６０、１８の作動抵抗が増加するという問題があった。
【０００６】
このため、従来、例えばプランジャ６０、１８の中心軸に対し対称に一対の貫通孔を設けて該プランジャ６０、１８の作動による作動抵抗の増加を回避しており、呼吸油路としての機能以上に貫通孔を設ける必要があった。
しかしながら、プランジャ６０、１８に一対の貫通孔の孔加工の深さは径の１０倍程度となるため孔加工が困難でコストアップの原因となっていた。
【０００７】
本発明は、偏心してプランジャを貫通する呼吸油路の機能を有する貫通孔に対称位置に該貫通孔に平行して止まり孔を設けることにより、プランジャに作用する偏荷重の発生を抑制する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】
【０００８】
請求項１記載の発明は、円筒壁に複数の流体流路を有するスリーブと、
ボディを介して前記スリーブに一体的に係合する固定鉄心と、
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前記ボディに摺動自在に嵌挿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前記ボディと、
を備えた電磁弁において、
前記プランジャの軸心に偏心して前記スプール側端面及び反スプール側面を貫通するように設けられた貫通孔と、
前記プランジャの前記スリーブ側に前記貫通孔に平行して設けられた磁束バランス孔と、
を設け、
前記磁束バランス孔は孔の深さをコアからプランジャに磁束が流れ込む範囲に限定することを特徴とする。
本発明によれば、前記磁束バランス孔は孔の深さをコアからプランジャに磁束が流れ込む範囲に限定すると、該磁束バランス孔の孔加工時間を短縮し、かつプランジャに作用する電磁力の偏荷重の発生を抑制することができるので、好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、呼吸油路の貫通孔を設けたプランジャに該貫通孔に対称位置に平行して磁束バランス孔を設けることによりプランジャに偏荷重の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発の実施の形態に係る電磁弁の概略縦断面図である。
【図２】プランジャに１本の貫通孔を設けた場合の概略縦断面図である。
【図３】プランジャに作用する電磁力の大きさを示す模写図である。
【図４】図１のプランジャ、ロッド、スペーサとの係合状態を示す縦断面図である。
【図５】図４の右側面図である。
【図６】プランジャに２本の貫通孔を設けた場合の他の変形例の概略図で、（Ａ）は正面図を示し、（Ｂ）は（Ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図を示し、（Ｃ）は（Ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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の概略構造を示す縦断面図である。
図１に示すように、電磁弁１０はボディ１２、コア１３、プランジャ１４、コイル２１等を有する。この場合、ボディ１２、コア１３、プランジャ１４は、磁性体材料で形成されている。なお、ソレノイド１１は、ボディ１２、コア１３、プランジャ１４、コイル２１等より形成されている。
ボディ１２はプランジャ１４を軸心方向に摺動自在に収容しており、プランジャ１４に嵌着したロッド１５はコア１３に装着された軸受機構１６に移動自在に支持され、その先端部（図１で右端）をスプール３１のシャフト４０に当接させている。
【００１２】
なお、ボディ１２、コア１３は筒状の周壁面を有しこの順序で反スプール側（図１でスプール３１の左側）からスプール側（図１でスプール３１の右側）に向かって同軸上の位置にあってコイル２１を包含する樹脂成形体２２の内周面に嵌挿されている。
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、ボディ１２、コア１３、プランジャ１４によって形成される磁気回路に磁束が流れ、コア１３とプランジャ１４との間に磁気吸引力が発生する。これにより、プランジャ１４及びスプール３１は矢印Ｘ方向に変位する。
【００１３】
プランジャ１４には図１でスプール３１の左側に至るまで軸心方向に流体通路としての貫通孔（油路）１７が該プランジャ１４の軸心より偏心して形成されている。
さらに、プランジャ１４のスプール側端面には貫通孔１７の対向位置に該貫通孔１７と同方向に止まり孔（磁束バランス孔）１８を穿設している。この止まり孔１８はコア１３とプランジャ１４間に作用する電磁力を対称に磁束バランスを保つ機能を備える。
すなわち、プランジャ１４に貫通孔１７のみが設けられている場合に該プランジャ１４に作用する荷重は図２及び図３に示めすように、貫通孔１７による電磁力Ｆａの大きさは止まり孔１８（図１参照）が設けられていない位置に発生する電磁力Ｆｂより小さく、磁束バランスが保たれない。
なお、符号Ｆｃ及びＦｄは貫通孔１７及び止まり孔１８に対して直交するプランジャ１４に作用する電磁力、すなわちプランジャ１４に貫通孔１７、止まり孔１８が穿設されていない方向に作用する電磁力を示し、これらの電磁力Ｆｃ及びＦｄの大きさは略同じである。
しかし、プランジャ１４に貫通孔１７及び止まり孔１８を設けることにより、貫通孔１７に作用する電磁力Ｆａと止まり孔１８に作用する電磁力Ｆｂとがバランスを保つようになっている。また、止まり孔１８は孔の深さをコア１３からプランジャ１４に磁束が流れ込む範囲に限定することで、止まり孔１８の孔加工時間を短縮し、かつプランジャ１４に作用する電磁力の偏荷重の発生を抑制する。
【００１４】
参照符号２３は、プランジャ１４の右端面に設けられたステンレス性の薄型円盤状のスペーサであって、磁力によりプランジャ１４がコア１３に接触した際に乖離が容易なように機能する。
スペーサ２３は、図４及び図５に示めすようにプランジャ１４の右側面に接触するようにロッド１５に嵌合して溶接、かしめ加工により該ロッド１５に固定しており、貫通孔１７及び止まり孔１８が臨設する部位は円周方向に切欠いて、該貫通孔１７及び該止まり孔１８が開口されている。
【００１５】
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、スリーブ孔３１ａ，３１ｂに直交して入力ポート（流体流路）３２、出力ポート（流体流路）３３、フィードバックポート（流体流路）３４及びドレーンポート（流体流路）３５が形成されている。
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。
【００１６】
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のロッド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。
【００１７】
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１４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１４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１４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。
【００１８】
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１４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。
【００１９】
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Ｘ方向に変位して、内周壁３１ｂとランド３７とのシール長が短くなり、内周壁３１ａとランド３８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下降する。
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１４からスプール３１に作用する力、ばね部材４０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が反ソレノド方向（矢印Ｙ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ら流出する圧力流体の油圧が低下する。
【００２０】
図１に示す電磁弁１０において、プランジャ１４はスプール側端面から反スプール側端面に貫通している貫通孔１７と、止まり孔１８が形成されている。この止まり孔１８はコア１３とプランジャ１４間に作用する電磁力を対称に磁束バランスを保つように設けられている。これにより、止まり孔１８の孔加工時間を短縮し、かつプランジャ１４に作用する電磁力の偏荷重の発生を抑制することができる。
【００２１】
図６はプランジャ１４に２本の貫通孔１７を設けた場合の他の変形例の概略図を示す。この図６では、プランジャ１４に設けた複数、例えば２本の貫通孔１７に対して、２本の止まり孔１８を設けて該プランジャ１４に作用する電磁力の偏荷重のバランスをとっている。
【符号の説明】
【００２２】
１０  電磁弁                          １１  ソレノイド
１２  ボディ                          １３  コア
１４  プランジャ                      １５  ロッド
１６  軸受機構                        １７  貫通孔
１８  止まり孔                        ２１  コイル
２２  樹脂成形体                      ２３  スペーサ
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
【図３】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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