(57)【要約】【課題】挿入タイプのソレノイドバルブの面シール構造において、円筒部と取付穴の嵌合部の摩耗を防止する。【解決手段】円筒部２と、鍔部３と、弁部１７と、を有する本体部４と、ソレノイド部１０と、ソレノイドコイル６により弁部に作用し流体の方向を切り換えるようにされた可動鉄心１１とを有するソレノイドバルブ１であって、円筒部の円筒面２２の反鍔部側端部２３から０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下の幅であって、テーパ角θにして０．０２度以上０．１度以下の微少逃げ部２４を設ける。取付穴２１に挿入される円筒面の長さをＬ、取付穴と円筒面との隙間をΔとしたとき、テーパ面２４のテーパ角度θは（２Δ／Ｌ）≧ｔａｎθ≧（Δ／２Ｌ）とする。また、逃げ部と円筒面とは円弧で接続する。さらに逃げ部の表面粗さをＲｚ＝６．３以下とする。【選択図】        図１
2005106089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部と、前記円筒部と一体にされた鍔部と、前記円筒部又は／及び前記鍔部の内部に設けられた流体の方向を切り換えるようにされた弁部と、を有する本体部と、前記鍔部に直接又は間接に当接するように設けられたソレノイド部と、前記ソレノイド部のソレノイドコイルにより前記弁部に作用し流体の方向を切り換えるようにされた可動鉄心と、を有するソレノイドバルブであって、前記円筒部の円筒面の反前記鍔部側端部から０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下の幅であって、テーパ角にして０．０２度以上０．１度以下の微少逃げ部が設けられていることを特徴とするソレノイドバルブ。
【請求項２】
前記円筒部が挿入される取付穴に対し、前記円筒部の円筒面の挿入される長さをＬ、前記取付穴と前記円筒面との片側の隙間をΔとしたとき、前記逃げ部はテーパ面であり、前記テーパ面のテーパ角度θは（２Δ／Ｌ）≧ｔａｎθ≧（Δ／２Ｌ）とされてい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。
【請求項３】
前記逃げ部と前記円筒面とは円弧で接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のソレノイドバルブ。
【請求項４】
前記逃げ部の表面粗さをＲｚ＝６．３以下としたことを特徴とする請求項１又は２又は３に記載のソレノイドバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍔部を有する円筒部を取付穴に挿入し、さらに、鍔部を取付穴側に付勢することにより固定して使用するソレノイドバルブに関し、特に円筒部の摩耗防止形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
ソレノイドバルブは、ソレノイドコイルに電気を供給し発生する磁力により可動鉄心を移動させて弁の開閉や切り換えている。ソレノイドバルブは産業機械、農業機械の他、自動車のＡＴやＣＶＴ等の自動変速機、ブレーキ機構等に複数のソレノイドバルブが用いられている。かかるソレノイドバルブの取付は種々のものがあるが、図２に示すように、ソレノイドバルブ３０の先端が円筒３２と鍔３３とから構成された弁部３７を円筒穴（取付穴）３４に挿入して鍔部を３３ボルトや板等を用いて取付側に付勢しながら固定しているものがある（特許文献１）。かかる挿入タイプのものは、円筒部３２の外周３２ａ、鍔部の底面３３ａ、鍔部と円筒部の接続部３３ｂ等に単数又は複数のＯリング溝等を加工し、この溝にＯリングを装着することによりポート間や外部とのシールを行っている。しかし、このような溝加工やＯリングはコストもかかり、取付ミス等の生じやすい。そこで、取付穴内周３４ａと円筒部外周３２ａとの隙間Δを小さくして、円筒部外周面をシールする面シールが用いられている。しかし、このものは、良好なシール面を達成するためには、円筒部外周の隙間が非常に狭くしなければならず、例えば１０〜３０μｍという高い精度が要求される。そこで、特許文献１においては、かかる面シールのソレノイドバルブ３０において、円筒部３２の公差を所定精度内にするための円筒部の変形を防止する圧入変形抑制構造について開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１５４８８３号公報  図２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１のように精度を上げたにもかかわらず、自動車から発生する種々の振動や制御対象である油圧の油圧力等により、円筒部３２と取付穴３４の嵌合部に摩耗が発生する場合があった。そこで、嵌合スペースを長くし面圧を下げる場合には、設置スペースが大きくなるという問題があった。また、耐摩耗性を有する材料を使用する場合には、材料費がかかる、加工性能が悪くなるという問題があった。さらに、取付剛性を高くしたり、防振対策等は、構造が複雑になり、大きくなるという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は前述した問題点に鑑みて、挿入タイプのソレノイドバルブの面シール構造において、簡単な構造で、部品点数を増やしたり、スペースを大きくすることなく、円筒部と取付穴の嵌合部の摩耗を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、鋭意研究の結果、従来生じている摩耗の発生部位は円筒部先端の角部で強く発生しており、この角部は、一般に直角ではなく３０度〜４５度の面取りがされている。これにも関わらず、この円筒部と面取り部との境で強く発生していることは、微少隙間において、この角部が予想以上に影響を与えていることを知得した。この知得により、本発明においては、円筒部と、前記円筒部と一体にされた鍔部と、前記円筒部又は／及び前記鍔部の内部に設けられた流体の方向を切り換えるようにされた弁部と、を有する本体部と、前記鍔部に直接又は間接に当接するように設けられたソレノイド部と、前記ソレノイド部のソレノイドコイルにより前記弁部に作用し流体の方向を切り換えるようにされた可動鉄心と、を有するソレノイドバルブであって、前記円筒部の円筒面の反前記鍔部側端部から０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下の幅であって、テーパ角にして０．０２度以上０．１度以下の微少逃げ部が設けられたソレノイドバルブを提供することにより先述した課題を解決した。
【０００６】
即ち、円筒部の円筒面の反前記鍔部側端部から０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下の幅であって、テーパ角にして０．０２度以上０．１度以下の微少逃げ部を設けたので、いわゆる角部がなくなり、摩耗を防止できるものとなった。逃げ部の幅は０．３ｍｍ未満では、円筒部の端面又は一般的な３０度や４５度程度の面取り部と作る角部との干渉を生じて摩耗する。１ｍｍを超えると端面シール部の長さが短くなりシール性能が落ちる。より好ましくは０．５ｍｍがよい。また、微少逃げ部は長くなると加工も面倒である。また、テーパ角（平均）が０．０２度未満では幅の場合と同様に端面や面取り部の角部との干渉の虞があり、０．１度超では角度が急となり、摩耗の影響がでてくる。
【０００７】
微少逃げ部は円弧（曲面）でもよいが、加工精度、加工容易性の観点からテーパ（円錐）面とするのがよい。そこで、請求項２に記載の発明においては、前記円筒部が挿入される取付穴に対し、前記円筒部の円筒面の長さをＬ、前記取付穴と前記円筒面との片側の隙間をΔとしたとき、前記逃げ部はテーパ面であり、前記テーパ面のテーパ角度θは（２Δ／Ｌ）≧ｔａｎθ≧（Δ／２Ｌ）とされたソレノイドバルブとした。前述したと同様に、ｔａｎθがΔ／２Ｌ度未満では幅の場合と同様に端面や面取り部の角部との干渉の虞があり、ｔａｎθが２Δ／Ｌ度超では角度が急となり、摩耗の影響がでてくる。なお、ｔａｎθ＝Δ／Ｌが、設計もし易く当たりも良好で最も好ましい。
【０００８】
微少逃げ部はテーパ角が小さいとしても、円筒部と角部を作る。そこで、請求項３に記載の発明においては、前記逃げ部と前記円筒面とは円弧で接続するようにした。これにより、角部を無くす。この円弧はラップ・バレル、ＮＣ加工、ペーパラップ等で可能である。さらに、前記逃げ部の表面粗さをＲｚ＝６．３以下とすることにより接触応力を分散化し、軽減できる（請求項４）。
【発明の効果】
【０００９】
以上述べたように、本発明においては、ソレノイドバルブの円筒部を取付穴に挿入し、Ｏリング等のシールなしに固定する面シール構造のソレノイドバルブの円筒部の円筒面の反前記鍔部側端部から０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下の幅で、テーパ角にして０．０２度以上０．１度以下の微少逃げ部を設け、角部をなくし、応力の緩和を図り、摩耗の発生を防止できるので、部品点数、スペースを増やすことなく、簡単な構造で円筒部と取付穴の嵌合部の摩耗を防止するソレノイドバルブを提供するものとなった（請求項１）。さらに鉄の他大キャストアルミを使用できる等、安価な材料や工法、組合せが可能となる。また、微少逃げ部をテーパ面としたので加工、寸法管理も容易である（請求項２）。さらに、円筒面と微少逃げ部を円弧で結び、さらには面粗さをＲｚ＝６．３以下としたので接触応力を分散し摩耗の少ないものとなった（請求項３，４）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態を示すソレノイドバルブ及び取付面の断面図、（ｂ）は（ａ）のソレノイドバルブの円筒部端面部Ａの部分拡大図である。図１（ａ）において、ソレノイドバルブ１は、円筒部２と一体にされた鍔部３からなる本体部４と、鍔部に当接するヨーク５を介してソレノイドコイル６が巻き回されたコイルボビン７、凹断面形状の固定鉄心８が積層され薄肉筒状のコイルカバー９に納められ、コイルカバーの上端部９ａを固定鉄心の鍔縁部８ａに、下端９ｂを鍔部３の縁部３ａを挟持するように折り曲げて一体とされている。ヨーク５，ソレノイドコイル６，コイルボビン７、固定鉄心８とでソレノイド部１０を形成する。図で上下方向に明けられたコイルボビン７の貫通穴７ａ、貫通穴と同軸（同心）にされたヨーク５の支持穴５ａ内に軸方向（上下方向）移動可能に可動鉄心１１が設けられている。可動鉄心１１はスプリング１２により下方に付勢され、ソレノイドコイル６の磁力により上方に移動し、固定鉄心８の底部８ｂに当接可能にされている。
【００１１】
本体４内部、即ち、円筒部２には軸方向貫通穴２ａ、軸直角貫通穴２ｂが設けられ、下端に弁座１３、弁座に離着座可能にボール１４が設けられている。弁座１３の下方に油路１５、弁座ボール側が軸直角貫通穴２ｂに連通している。可動鉄心１１の下端には弁棒１１ａが固着されており、その先端がボール１４に接するようにされ、弁部１７が構成されている。図１（ａ）中心線Ｃより左側に示すように、ソレノイドコイル６が非通電時はスプリング１２によりボール１４は弁座１３に押しつけられており、油路１５と軸直角貫通穴２ｂ間は閉じられている。また、図１（ａ）中心線Ｃより右側に示すように、ソレノイドコイル６通電時にはコイルに発生する磁力により可動鉄心１１は上方に移動し、ボール１４を自由状態にされ、油路１５からの圧油が軸直角貫通穴２ｂに流出するようにされる。このように、可動鉄心１１をソレノイドコイル６により弁部１７に作用させ流体の方向を切り換え、いわゆるＯＮ／ＯＦＦ弁として働く。なお、符号１６はソレノイドコイルの端子部であり、図示しない電源側コネクターに接続される。また、軸直角貫通穴２ｂは図示しない他の油路に接続されている。
【００１２】
使用にあたっては、ソレノイドバルブ１を取付部２０の取付穴２１に円筒部２を挿入することにより組み立てられる。軸方向及び軸回転方向には図示しない取付具により移動及び回転等しないように固定されている。なお、特許文献１のように鍔部３を取付面２０ａに押しつけるようにしてもよい。円筒部２２の挿入長さＬはＬ＝１５ｍｍである。また、円筒部２の円筒面（外周）２２と取付穴２１の内周２１ａとは、隙間Δ＝１０μｍ（片側で１０μｍ、径の差で２０μｍ）にされている。図１（ｂ）に示すように、円筒部２の反鍔部側の円筒面２２には端部２３から０．５ｍｍまでテーパ角θ＝０．０４度のテーパ面（微少逃げ部）２４が設けられ、さらに、円筒部端面２５に向かってテーパ角４５度の面取り２６が施されている。また、円筒面２２とテーパ面２４の表面粗さをＲｚ＝６．３とした。また、円筒面２２とテーパ面２４との接続部（円筒面端部２３）、テーパ面２４と面取り２６の接続部２７とはペーパーラップにより円弧で結ぶのが好ましい。
【００１３】
かかる構成によれば、自動車の変速機等に搭載されて振動や油圧力を受けても、円筒面の端部が取付穴２１の内周面と接触しにくくなり、また、接触してもテーパ面により応力が緩和され、摩耗の発生を防止するものとなった。
【００１４】
なお、前述の例では、ソレノイドバルブはＯＮ／ＯＦＦの切換を行うタイプについて説明したが、ＯＮ／ＯＦＦ周期を制御するデュティータイプ、弁の移動量を制御するリニアタイプや、常時開、常時閉の二位置弁の他３位置弁等、円筒部を取付穴に嵌合させ面シールを行う種々のソレノイドバルブに適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態を示すソレノイドバルブ及び取付面の断面図、（ｂ）は（ａ）のソレノイドバルブの円筒部端面部の部分拡大図である。
【図２】ソレノイドバルブの円筒部を取付部の取付穴に嵌合させ面シールを行う例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１    ソレノイドバルブ
２    円筒部
３    鍔部
４    本体部
６    ソレノイドコイル
１０  ソレノイド部
１１  可動鉄心
１７  弁部
２１  取付穴
２２  円筒面
２３  反前記鍔部側端部
２４  微少逃げ部（テーパ面）
Ｌ    円筒面の挿入される長さ
Δ    隙間
θ    テーパ角度
【図１】
2005106089.tif 000003
【図２】
2005106089.tif 000004