(57)【要約】【課題】ヨーク及びコアとプランジャとの間のエアギャップに異物が堆積するのを防止して、アクチュエータの滑らかな作動を確保することができる電磁弁を提供する。【解決手段】コイル８１への通電によって磁化するコア８２によりプランジャ８３をプランジャ室７内で軸方向で摺動させるソレノイド３と、プランジャ８３と同期して軸方向に移動するスプール８４をスプール室８５ａ内で軸方向で摺動させ、スプール８４に形成された連通路９１ａ〜９１ｄをポート９５ａ〜９５ｄと連通させて作動油を流通させるバルブ本体９２とを備えた電磁弁において、ソレノイド３には、プランジャ８３の移動によってプランジャ室７に生じる容積変化を吸収するダイヤフラム１が設けられている。【選択図】        図１
2004190773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャを収納するプランジャ室をもち、コイルへの通電によって磁化するコアにより該プランジャを該プランジャ室内で軸方向で摺動させるソレノイドと、該プランジャ室と軸方向で連通しつつ外部に開くポートが形成されたスプール室をもち、該プランジャと同期して軸方向に移動するスプールを該スプール室内で軸方向で摺動させ、該スプールに形成された連通路を該ポートと連通させて作動油を流通させるバルブ本体とを備えた電磁弁において、
前記ソレノイドには、前記プランジャの移動によって前記プランジャ室に生じる容積変化を吸収する容積吸収手段が設けられていることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
前記ソレノイドは、リング状に形成された前記コイルと、該コイルの内側の一端側に位置し、前記プランジャ室の一部を形成するとともに該プランジャ室を該一端側で前記スプール室と連通させる軸孔が形成された前記コアと、該コイルの内側の他端側に位置し、前記プランジャ室の残部を形成するリング状のヨークと、該コイル、該コア及び該ヨークを固定するソレノイドハウジングとを有し、
前記バルブ本体は、該軸孔を介して該プランジャと同期する前記スプールと、該スプール室を形成するバルブハウジングとを有し、
前記容積吸収手段は、該ソレノイドハウジングの他端側で該プランジャ室を覆う可撓性のあるものであることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
【請求項３】
前記容積吸収手段はダイヤフラムであることを特徴とする請求項２記載の電磁弁。
【請求項４】
前記ダイヤフラムは樹脂からなることを特徴とする請求項３記載の電磁弁。
【請求項５】
前記ソレノイドハウジングはリング状をなし、該ソレノイドハウジングには、前記ダイヤフラムを挟持するとともに貫通孔を有するキャップが固定されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁弁に関する。この電磁弁はオートマチックトランスミッションに用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１に電磁弁が開示されている。この種の電磁弁では、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、プランジャ８３を収納するプランジャ室８７をもち、コイル８１への通電によって磁化するコア８２によりプランジャ８３をプランジャ室８７内で軸方向で摺動させるソレノイド８０と、プランジャ室８７と軸方向で連通しつつ外部に開くポート９５ａ〜９５ｄが形成されたスプール室８５ａをもち、プランジャ８３と同期して軸方向に移動するスプール８４をスプール室８５ａ内で軸方向で摺動させ、スプール８４に形成された連通路９１ａ〜９１ｄをポート９５ａ〜９５ｄと連通させて作動油を流通させるバルブ本体９２とを備えている。
【０００３】
より詳細に説明すれば、ソレノイド８０には一端側（図の右側。以下、同様。）にフランジ部８２ａを有する円筒形状の磁性体からなるコア８２が設けられている。コア８２の左側には、円筒形状の磁性体からなるプランジャ８３がヨーク８８及びコア８２との間に僅かな径方向のエアギャップを有して設けられている。このプランジャ８３は、ヨーク８８とコア８２とにより形成されるプランジャ室８７内に摺動可能に収容されている。そして、コア８２及びプランジャ８３の周囲にコイル８１が設けられている。コア８２、プランジャ８３、ヨーク８８及びコイル８１は、ソレノイドハウジング８６に収納されている。ソレノイドハウジング８６の他端側は封止されており、一端側はバルブ本体９２のバルブハウジング８５に対してかしめられている。
【０００４】
また、スプール８４にはシャフト８９が一体的に形成されている。このシャフト８９の他端側は、コア８２の軸孔８２ｂを挿通し、前記プランジャ８３に当接している。前記スプール８４には他端側からランド９０ａ〜９０ｅが軸方向に隔設されているとともに、各ランド９０ａ〜９０ｅ間に４本の連通路９１ａ〜９１ｄが隔設されている。
【０００５】
スプール８４を収納するバルブハウジング８５のスプール室８５ａの一端側には、コイルバネ９８が設けられており、コイルバネ９８はスプール８４の先端を他端側に向かって付勢している。また、スプール室８５ａからプランジャ室８７の間には作動油が封入されている。プランジャ８３の外周には複数の縦溝８３ａが形成されている。これにより、プランジャ８３が摺動する際、スプール室８５ａとプランジャ室８７との間で、コア８２の内部及び縦溝８３ａを通って作動油が流れることで、シャフト８９の軸方向ストローク運動を可能にしている。
【０００６】
この電磁弁では、コイル８１へ通電しない場合、図３（Ａ）に示すように、スプール８４がコイルバネ９８の付勢力により他端側に移動している。一方、コイル８１へ通電する場合、図３（Ｂ）に示すように、コイル８１への通電によってコア８２が磁化され、プランジャ８３がコア８２側に引き寄せられる。こうして、コイル８１への通電を制御することにより、プランジャ８３及びシャフト８９を介して、スプール８４を制御することができる。そして、スプール８４の移動に伴って、ランド９０ａ〜９０ｅがポート９５ａ〜９５ｄを開口したり閉口したりするため、連通路９１ａ〜９１ｄとポート９５ａ〜９５ｄとを連通させて作動油を流通させることができ、アクチュエータへ導出される作動油の油圧を制御することができる。
【０００７】
また、この電磁弁では、ヨーク８８及びコア８２とプランジャ８３とのエアギャップを極力小さくして、プランジャ８３の吸引力の低下を防止している。また、この電磁弁では、スプール室８５ａからプランジャ室８７までの間に封入された作動油のダンパ作用によりプランジャ８３の急激な移動を防止して、スプール８４の自動振動及び作動油の油圧振動を回避している。こうして、この電磁弁では、小型化を実現するとともに、アクチュエータの滑らかな作動を確保している。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１６８３６４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の電磁弁では、プランジャ８３の作動に伴ってプランジャ室８７に容積変化が生じるため、作動油がスプール室８５ａとプランジャ室８７との間で作動油の出入りが生じる。つまり、コイル８１へ通電しない場合、図３（Ａ）に示すように、スプール８４がコイルバネ９８の付勢力により他端側に移動し、プランジャ室８７内の空間８７ａ及び縦溝８３ａ内は作動油で満たされている。この状態から、コイル８１へ通電する場合、図３（Ｂ）に示すように、プランジャ８３がコア８２側に引き寄せられ、プランジャ室８７を構成する空間８７ａ内の作動油は縦溝８３ａを介して空間８７ｂに流れ込む。しかるに、空間８７ｂは空間８７ａよりもシャフト８９分だけ容積が大きいため、コイル８１への通電を停止した状態からコイル８１へ通電すると、容積差に応じた微小量の作動油がスプール室８５ａよりプランジャ室８７へ補充される。逆に、コイル８１へ通電した状態からコイル８１への通電を停止すると、微少量の作動油がプランジャ室８７側よりスプール室８５ａ側へ移動する。このように、この電磁弁では、プランジャ８３の作動に伴って作動油がスプール室８５ａとプランジャ室８７との間を行き来するため、スプール室８５ａに給排される異物を含んだ作動油がプランジャ室８７内に流入することになり、その結果、ヨーク８８及びコア８２とプランジャ８３との間のエアギャップに異物が堆積する虞がある。特に小型化を図った電磁弁ではエアギャップがさらに小さくなるため、この傾向が大きい。こうして、ヨーク８８及びコア８２とプランジャ８３との間のエアギャップに異物が堆積すると、プランジャ８３の作動を阻害し、スティックスリップを引き起こしたり、プランジャ８３の吸引力の低下を招き、アクチュエータの滑らかな作動を確保することができない場合が起こり得る。
【００１０】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、ヨーク及びコアとプランジャとの間のエアギャップに異物が堆積するのを防止して、アクチュエータの滑らかな作動を確保することができる電磁弁を提供することを解決すべき課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁弁は、プランジャを収納するプランジャ室をもち、コイルへの通電によって磁化するコアにより該プランジャを該プランジャ室内で軸方向で摺動させるソレノイドと、該プランジャ室と軸方向で連通しつつ外部に開くポートが形成されたスプール室をもち、該プランジャと同期して軸方向に移動するスプールを該スプール室内で軸方向で摺動させ、該スプールに形成された連通路を該ポートと連通させて作動油を流通させるバルブ本体とを備えた電磁弁において、
【００１２】
前記ソレノイドには、前記プランジャの移動によって前記プランジャ室に生じる容積変化を吸収する容積吸収手段が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の電磁弁では、ソレノイドにプランジャの移動によってプランジャ室に生じる容積変化を吸収する容積吸収手段が設けられているため、作動油はスプール室とプランジャ室との間を循環することがない。そのため、作動油のヨーク及びコアとプランジャとの間のエアギャップ部分への侵入がなくなり、作動油に混入する異物がエアギャップにかみ込んだりする不具合を防止できる。
【００１４】
したがって、本発明の電磁弁によれば、ヨーク及びコアとプランジャとの間のエアギャップに異物が堆積するのを防止して、アクチュエータの滑らかな作動を確保することができる。
【００１５】
ソレノイドは、リング状に形成されたコイルと、コイルの内側の一端側に位置し、プランジャ室の一部を形成するとともにプランジャ室を一端側でスプール室と連通させる軸孔が形成されたコアと、コイルの内側の他端側に位置し、プランジャ室の残部を形成するリング状のヨークと、コイル、コア及びヨークを固定するソレノイドハウジングとを有し得る。また、バルブ本体は、軸孔を介してプランジャと同期するスプールと、スプール室を形成するバルブハウジングとを有し得る。これらのソレノイド及びバルブ本体とを備えた電磁弁の場合、容積吸収手段は、ソレノイドハウジングの他端側でプランジャ室を覆う可撓性のあるものとされ得る。この容積吸収手段が撓むことによりプランジャ室に生じる容積変化を吸収して、プランジャ室内の作動油の量を一定に保つことができるからである。
【００１６】
容積吸収手段としては、ダイヤフラムやベローズを採用することができるが、軸方向の厚みの少ないダイヤフラムを容積吸収手段として採用することが小型化できる点で特に好ましい。また、ダイヤフラムは樹脂製であることが好ましい。樹脂製であれば、加工しやすく、軽量かつ安価だからである。
【００１７】
ソレノイドハウジングはリング状をなし、ソレノイドハウジングには、ダイヤフラムを挟持するとともに貫通孔を有するキャップが固定されていることが好ましい。このキャップによりダイヤフラムを保護することができる。また、キャップの貫通孔によりダイヤフラムの撓みが許容される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
実施形態の電磁弁は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、プランジャ８３を収納するプランジャ室７をもち、コイル８１への通電によって磁化するコア８２によりプランジャ８３をプランジャ室７内で軸方向で摺動させるソレノイド３と、プランジャ室７と軸方向で連通しつつ外部に開くポート９５ａ〜９５ｄが形成されたスプール室８５ａをもち、プランジャ８３と同期して軸方向に移動するスプール８４をスプール室８５ａ内で軸方向で摺動させ、スプール８４に形成された連通路９１ａ〜９１ｄをポート９５ａ〜９５ｄと連通させて作動油を流通させるバルブ本体９２とを備えている。なお、バルブ本体９２はスプール８４と、スプール室８５ａを形成するバルブハウジング８５とを有している。
【００２０】
より詳細に説明すれば、ソレノイド３は、リング状に形成されたコイル８１と、コイル８１の内側の一端側に位置し、プランジャ室７の一部を形成するとともにプランジャ室７を一端側でスプール室８５ａと連通させる軸孔８２ｂが形成されたコア８２と、コイル８１の内側の他端側に位置し、プランジャ室７の残部を形成するリング状のヨーク８と、コイル８１、コア８２及びヨーク８を固定するリング状のソレノイドハウジング６とを有している。また、ソレノイドハウジング６の他端側には、プランジャ室７を覆う樹脂製のダイヤフラム１が設けられている。さらに、ソレノイドハウジング６の他端側には、貫通孔２ａを有するキャップ２がダイヤフラム１を挟持して固定されている。そして、ソレノイドハウジング６の一端側はバルブハウジング８５に対してかしめられている。ここで、ダイヤフラム１が容積吸収手段である。
【００２１】
また、スプール８４にはシャフト８９が一体的に形成されている。このシャフト８９の他端側は、コア８２の軸孔８２ｂを挿通し、前記プランジャ８３に当接している。前記スプール８４には他端側からランド９０ａ〜９０ｅが軸方向に隔設されているとともに、各ランド９０ａ〜９０ｅ間に４本の連通路９１ａ〜９１ｄが隔設されている。
【００２２】
スプール８４を収納するバルブハウジング８５のスプール室８５ａの一端側には、コイルバネ９８が設けられており、コイルバネ９８はスプール８４の先端を他端側に向かって付勢している。また、スプール室８５ａからプランジャ室７の間には作動油が封入されている。プランジャ８３の外周には複数の縦溝８３ａが形成されている。これにより、プランジャ８３が摺動する際、スプール室８５ａとプランジャ室７との間で、コア８２の内部及び縦溝８３ａを通って作動油が流れるようになっており、シャフト８９の軸方向ストローク運動を可能にしている。
【００２３】
この電磁弁では、コイル８１へ通電しない場合、図１（Ａ）に示すように、スプール８４がコイルバネ９８の付勢力により他端側に移動している。そして、プランジャ室７内の作動油は、プランジャ８３とコア８２との空間７ａ、プランジャ８３とダイヤフラム１との空間７ｂ及び縦溝８３ａに満たされている。この際、図２（Ａ）に示すように、ダイヤフラム１はキャップ２側に撓んでいる。この状態から、コイル８１へ通電すると、図１（Ｂ）に示すように、プランジャ８３がコア８２側に引き寄せられる。そして、プランジャ室７内を構成する空間７ａ内の作動油は縦溝８３ａを介して空間８７ｂ側に流れ込むことになる。この際、図２（Ｂ）に示すように、ダイヤフラム１はプランジャ８３側に撓む。
【００２４】
この電磁弁では、ダイヤフラム１は樹脂製であるため撓みやすい。そのため、プランジャ８３の作動に伴ってダイヤフラム１が撓み、プランジャ室７を構成する空間７ａ、７ｂ間に生じる容積変化を吸収して、プランジャ室７内の作動油の量を一定に保つことができる。つまり、図１（Ａ）と図１（Ｂ）とにおける、空間７ａ及び空間７ｂの合計容積をほぼ一定に保つことができる。このため、プランジャ８３が作動しても、作動油がスプール室８５ａとプランジャ室７との間を循環することがない。そのため、作動油はヨーク８及びコア８２とプランジャ８３との間のエアギャップを移動することがなく、作動油に混入する異物のエアギャップ部分への侵入を防止できる。
【００２５】
したがって、本発明の電磁弁によれば、ヨーク８及びコア８２とプランジャ８３との間のエアギャップに異物が堆積するのを防止して、アクチュエータの滑らかな作動を確保することができる。
【００２６】
また、この電磁弁では、ダイヤフラム１は樹脂製であるため、加工しやすく、軽量かつ安価である。さらに、この電磁弁では、ソレノイドハウジング６には、貫通孔２ａを有するキャップ２がダイヤフラム１を挟持して固定されているため、ダイヤフラム１を保護することができるとともに、ダイヤフラム１の撓みが許容される。
【００２７】
なお、このこの電磁弁では、容積吸収手段としてダイヤフラム１を採用したが、ベローズを採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の電磁弁に係り、コイルへ通電しない状態の断面図（Ａ）とコイルへ通電した状態の断面図（Ｂ）である。
【図２】実施形態の電磁弁に係り、コイルへ通電しない状態の一部拡大断面図（Ａ）とコイルへ通電した状態の一部拡大断面図（Ｂ）である。
【図３】従来の電磁弁に係り、コイルへ通電しない状態の断面図（Ａ）とコイルへ通電した状態の断面図（Ｂ）である。
【符号の説明】
３…ソレノイド
８１…コイル
８２…コア
８２ｂ…軸孔
８…ヨーク
６…ソレノイドハウジング
８３…プランジャ
７…プランジャ室
８４…スプール
８５…バルブハウジング
８５ａ…スプール室
９１ａ〜９１ｄ…連通路
９５ａ〜９５ｄ…ポート
９２…バルブ本体
１…容積吸収手段（ダイヤフラム）
２…キャップ
２ａ…貫通孔
【図１】
2004190773.tif 000003
【図２】
2004190773.tif 000004
【図３】
2004190773.tif 000005