(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性材で形成されており、流体流路、前記流体流路と連通している第１流路口、第２流路口および第３流路口、ならびに前記流体流路を形成する内周壁に係止部を有するハウジングと、
前記ハウジングと向き合っている可動コアと、
前記内周壁に取り付けられ、前記第１流路口と前記第３流路口とを連通可能な貫通孔、前記貫通孔と前記第２流路口とを連通する連通孔、前記貫通孔の前記第１流路口側周囲に形成されている第１弁座、ならびに前記貫通孔の前記第３流路口側周囲に形成されている第２弁座を有する弁座部材と、
前記係止部と前記第２弁座との間で前記流体流路に収容されている当接部、ならびに前記当接部側から前記貫通孔に挿入されているロッドを有し、前記可動コアとともに往復移動する可動部材と、
前記弁座部材を挟んで前記当接部と反対側に設置されており、前記当接部が前記係止部側に移動することより前記第１弁座に当接可能なボールと、
前記ハウジングに前記可動コアを吸引する磁気吸引力を発生するコイルと、
前記ハウジングから離れる方向に前記可動コアを付勢する付勢部材とを備え、
前記可動部材が前記可動コアとともに往復移動することにより、前記当接部は往復移動方向の一方で前記係止部に係止され、往復移動方向の他方で前記第２弁座に係止され、
前記当接部が前記係止部と当接し前記ボールが前記第１弁座に当接すると、前記第２流路口と前記第３流路口とは前記連通孔および前記貫通孔を介して連通し、前記第１流路口と前記第２流路口および前記第３流路口との連通は遮断され、前記当接部が前記第２弁座に当接し前記ボールが前記第１弁座から離れると、前記第１流路口と前記第２流路口とは前記貫通孔および前記連通孔を介して連通し、前記第３流路口と前記第１流路口および前記第２流路口との連通は遮断されることを特徴とする電磁弁装置。
【請求項２】
固定コアと、
流体流路、前記流体流路と連通している第１流路口、第２流路口および第３流路口、ならびに前記流体流路を形成する内周壁に係止部を有するハウジングと、
前記固定コアと向き合っている可動コアと、
前記内周壁に取り付けられ、前記第１流路口と前記第３流路口とを連通可能な貫通孔、前記貫通孔と前記第２流路口とを連通する連通孔、前記貫通孔の前記第１流路口側周囲に形成されている第１弁座、ならびに前記貫通孔の前記第３流路口側周囲に形成されている第２弁座を有する弁座部材と、
前記係止部と前記第２弁座との間で前記流体流路に収容されている当接部、ならびに前記当接部側から前記貫通孔に挿入されているロッドを有し、前記可動コアとともに往復移動する可動部材と、
前記弁座部材を挟んで前記当接部と反対側に設置されており、前記可動部材が前記係止部側に移動することより前記第１弁座に当接可能なボールと、
前記固定コアに前記可動コアを吸引する磁気吸引力を発生するコイルと、
前記固定コアから離れる方向に前記可動コアを付勢する付勢部材とを備え、
前記可動部材が前記可動コアとともに往復移動することにより、前記当接部は往復移動方向の一方で前記係止部に係止され、往復移動方向の他方で前記第２弁座に係止され、
前記当接部が前記係止部と当接し前記ボールが前記第１弁座に当接すると、前記第２流路口と前記第３流路口とは前記連通孔および前記貫通孔を介して連通し、前記第１流路口と前記第２流路口および前記第３流路口との連通は遮断され、前記当接部が前記第２弁座に当接し前記ボールが前記第１弁座から離れると、前記第１流路口と前記第２流路口とは前記貫通孔および前記連通孔を介して連通し、前記第３流路口と前記第１流路口および前記第２流路口との連通は遮断されることを特徴とする電磁弁装置。
【請求項３】
前記第１流路口は流体入口であり、前記第２流路口は流体出口であり、前記第３流路口はドレイン口であることを特徴とする請求項１または２記載の電磁弁装置。
【請求項４】
前記コイルに供給する電流をデューティ比制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項３記載の電磁弁装置。
【請求項５】
前記当接部が前記係止部および前記第２弁座と当接する面積は、前記当接部、前記係止部および前記第２弁座の当接箇所の摩耗を低減する範囲で極力小さく設定されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の電磁弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３つの流路口を有し、流路口間の連通を切り替える電磁弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体流路と流体流路に連通する３つの流路口をハウジングに形成し、流体流路に収容された弁部材が往復移動することにより流路口間の連通を切り替える電磁弁装置が知られている。しかし、弁部材を係止し、弁部材が往復移動するストロークを規制する係止部をハウジングの外部に設置している場合、係止部と弁部材とが衝突するときに発生する音が電磁弁装置の外部に漏れやすいという問題がある。
【０００３】
また３つの流路口間の連通の切り替えをデューティ比制御する電磁弁装置として、ＵＳ６１６３２３９Ａに開示されるものが知られている。ＵＳ６１６３２３９Ａに開示される電磁弁装置では、コイルに通電しガイドにプランジャを吸引するとき、ガイドとプランジャとは衝突せず隙間が形成される。また、コイルへの通電を遮断しプランジャがガイドから離れるとき、ガイドに向けてプランジャを付勢するスプリングの付勢力によりガイドから離れるプランジャの位置を規制している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガイドから離れるプランジャの位置をスプリングで規制すると、通電を遮断した直後のプランジャの位置はしばらく変動する。したがって、デューティ比制御する電磁弁装置の場合、特にデーティ比が高くなり通電を遮断してから通電するまでの間隔が短くなると、コイルに通電するときのプランジャの位置がばらつきやすい。したがって、図３の（Ｂ）に示すように、デューティ比と出力圧との関係が線形にならず安定しないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、外部への音の漏れを低減する電磁弁装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、デューティ比と出力圧との関係を安定させる電磁弁装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１、２または３記載の電磁弁装置によると、可動コアとともに可動部材が往復移動することにより、可動部材の当接部は往復移動方向の一方でハウジングの内周壁に形成した係止部に係止され、往復移動方向の他方でハウジングの内周壁に取り付けた弁座部材の第２弁座に係止される。当接部が係止部および第２弁座に係止されることにより可動部材の往復移動ストロークは規定される。
【０００７】
可動部材および弁座部材等を収容するためハウジングの剛性は高くなっている。したがって、ハウジングの内周壁に形成されている係止部およびハウジングの内周壁に取り付けられている弁座部材に可動部材が衝突し係止されるときに発生する音は、ハウジング、つまり電磁弁装置の外部に漏れにくい。また、各流路口を形成しているハウジングの端部を流路を形成する流路部材内に収容することにより、ハウジングの係止部および弁座部材に可動部材が衝突するときに発生する音は電磁弁装置の外部に漏れにくい。
【０００８】
流体入口と流体出口との連通、流体出口とドレイン口との連通をデューティ比制御して切り換える請求項４記載の電磁弁装置では、コイルへの通電を断続すると可動部材が係止部および第２弁座と衝突することにより可動部材が停止するので、可動部材の停止する位置がばらつかない。したがって、デューティ比と流体出口の出力圧との関係がばらつかず安定する。
【０００９】
低温になると粘度が増加する流体の場合、可動部材の当接部が係止部および第２弁座と当接した状態から離れるとき、温度が高く粘度が低い場合に比べ離れるタイミングが遅れる。流体の粘度によりデューティ比と流体出口の出力圧との関係が変化し安定しない。本発明の請求項５記載の電磁弁装置によると、当接部が係止部および第２弁座と当接する面積は、各部材の当接箇所の摩耗を低減する範囲で極力小さく設定されているので、流体の粘度が高くても、可動部材の当接部が係止部および第２弁座と当接した状態から離れるタイミングは殆ど遅れない。流体の粘度が変化してもデューティ比と流体出口の出力圧との関係が変化せず安定する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による電磁弁装置を自動変速機の油圧制御弁に用いた例を図１に示す。図１に示す電磁弁装置１０は、自動変速機の係合装置であるクラッチまたはブレーキに供給する作動油の油圧を制御する電磁三方弁であり、油圧回路を形成する流路部材としてのバルブボディに取り付けられている。
【００１１】
ハウジング２０、可動コア６０、固定コア７０およびヨーク７２は例えば鉄等の磁性材料からなり、電磁弁装置１０の磁気回路を構成している。固定コア７０はヨーク７２にかしめ固定されており、ハウジング２０はヨーク７２に圧入あるいはかしめ等で固定されている。
【００１２】
流体流路１００および収容孔１２０は、流入口１０２側からこの順で可動部材４０の往復移動方向にハウジング２０を貫通して形成されている。流体流路１００の径は収容孔１２０の径よりも大きい。流体流路１００を形成するハウジング２０の収容孔１２０側端部の内周壁に係止部２２が形成されている。第１流路口としての流入口１０２、第２流路口としての流出口１０４および第３流路口としてのドレイン口１０６は流体流路１００と連通している。ハウジング２０は、図１の下方からドレイン口１０６の下側までバルブボディに収容されている。流入口１０２は高圧の油圧供給源と接続し、流出口１０４は図示しない油通路を介して自動変速機のクラッチまたはブレーキと接続している。ドレイン口１０６は低圧のドレイン側に開口している。
【００１３】
作動油は、可動部材の往復移動方向に沿って流入口１０２から流入する。流出口１０４およびドレイン口１０６を流れる作動油は、流入口１０２から流入する作動油流れと直交する方向に流れる。
弁座部材３０は、流入口１０２を形成するハウジング２０の内周壁に嵌合して取り付けられている。貫通孔１１０は弁座部材３０を貫通して形成されており、流入口１０２とドレイン口１０６とを連通可能である。連通孔１１２は流出口１０４と貫通孔１１０とを連通している。弁座部材３０は、貫通孔１１０の流入口１０２側周囲に第１弁座３２、ドレイン口１０６側周囲に第２弁座３４を有している。
【００１４】
可動部材４０は、シャフト４２、当接部４４およびロッド４６を可動コア６０側からこの順に有し一体に形成されている。シャフト４２は収容孔１２０に収容されている。当接部４４はシャフト４２およびロッド４６よりも径が大きい。当接部４４は、可動部材４０が可動コア６０とともに往復移動することにより、係止部２２および第２弁座３４に係止され当接する。当接部４４が係止部２２および第２弁座３４と当接する面積は各部材の当接箇所の摩耗を低減する範囲内で極力小さくなるように設定されている。係止部２２および第２弁座３４に当接部４４が係止されることにより可動部材４０の往復移動ストロークが決定される。ロッド４６は当接部４４側から貫通孔１１０に挿入されており、ロッド４６の周囲に流路が形成されている。
【００１５】
ボール５０は、弁座部材３０を挟み当接部４４と反対側に設置されている。ボール５０はロッド４６と当接可能である。スプリング５２は第１弁座３２に向けボール５０を付勢している。
可動コア６０はシャフト４２と固定されており、可動部材４０とともに往復移動する。可動コア６０の磁気吸引面６２はハウジング２０の磁気吸引面２４と向き合っている。スプリング６４は磁気吸引面２４に向けて可動コア６０を付勢している。アジャスタ６６は固定コア７０に圧入されている。アジャスタ６６の圧入量を調整することにより、スプリング６４の付勢力を調整できる。付勢部材としてのスプリング６８は磁気吸引面２４から離れる方向に可動コア６０を付勢している。スプリング６８の付勢力はスプリング６４の付勢力よりも大きくなるように設定されている。
【００１６】
コイル８０はボビン８２に巻回されており、ハウジング２０および固定コア７０の外周に設置されている。ターミナル８４を通りコイル８０に電流が供給される。制御手段としてのエンジン制御装置（ＥＣＵ）２００は、コイル８０に供給される電流をデューティ比制御する。
【００１７】
コイル８０への通電遮断時、スプリング６８の付勢力がスプリング６４の付勢力よりも大きいため、図１に示すように可動コア６０はハウジング２０から離れている。可動部材４０の当接部４４は第２弁座３４から離れ係止部２２に当接している。ボール５０はスプリング５２の付勢力により第１弁座３２に当接している。このとき、ボール５０はロッド４６と当接していない。このとき、可動コア６０の磁気吸引面６２とハウジング２０の磁気吸引面２４とのギャップは最大エアギャップＧmax （図２参照）である。流出口１０４は連通孔１１２、貫通孔１１０を介しドレイン口１０６と連通している。流出口１０４からドレイン口１０６に作動油が流出するので、流出口１０４の出力圧は低下する。
【００１８】
コイル８０へ通電すると、ハウジング２０と可動コア６０との間に磁気吸引力が発生する。可動コア６０は、スプリング６８の付勢力に抗してハウジング２０に向かって移動し、可動部材４０の当接部４４が第２弁座３４に当接するまで移動する。当接部４４が第２弁座３４に当接すると、ロッド４６に押されボール５０は第１弁座３２から離れる。流入口１０２は貫通孔１１０、連通孔１１２を介し流出口１０４と連通するので、流入口１０２から流出口１０４に作動油が供給され流出口１０４の出力圧は上昇する。ドレイン口１０６と流入口１０２および流出口１０４との連通は遮断される。このとき、可動コア６０の磁気吸引面６２とハウジング２０の磁気吸引面２４とのギャップは最大エアギャップＧmax から可動部材４０のストロークＬを引いた値（Ｇmax −Ｌ）（図２参照）となり、可動コア６０の磁気吸引面６２はハウジング２０の磁気吸引面２４に当接しない。
【００１９】
第１実施例では、可動コア６０とともに可動部材４０が往復移動するとき、ハウジング２０の内周壁に形成した係止部２２と、ハウジング２０の内周壁に取り付けた弁座部材３０の第２弁座３４とに当接部４４が衝突し係止されることにより可動部材４０の往復移動ストロークを規定している。ハウジング２０は弁座部材３０を収容し、可動部材４０を往復移動自在に支持しているので剛性が高い。さらに、ハウジング２０は図１の下方からドレイン口１０６の下側までバルブボディ内に収容されている。したがって、当接部４４が係止部２２および第２弁座３４と衝突しても、衝突音がハウジング２０、つまり電磁弁装置１０の外部に漏れにくい。
【００２０】
また第１実施例では、コイル８０への通電を断続し可動部材４０を往復移動するとき、当接部４４が係止部２２および第２弁座３４に係止され停止するので、可動部材４０が停止する位置がばらつかない。したがって、コイル８０に供給する電流をデューティ比制御することにより、図３の（Ａ）に示すように、デューティ比と流出口１０４の出力圧との関係が安定しほぼ線形になる。第１実施例の電磁弁装置１０では、デューティ比が上昇すると出力圧が上昇する。
【００２１】
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図４に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
ハウジング９０は可動コア９４と向き合う外壁に対向凹部９２を形成している。付勢部材としてのスプリング９６は対向凹部９２に向けて可動コア９４を付勢している。可動コア９４とともに可動部材４０が往復移動するとき、ハウジング９０の内周壁に形成した係止部２２と、ハウジング９０の内周壁に取り付けた弁座部材３０の第２弁座３４とに当接部４４が衝突し係止されることにより可動部材４０の往復移動ストロークを規定している。
【００２２】
コイル８０への通電を遮断しているとき、図４に示すように、可動部材４０の当接部４４はスプリング９６の付勢力により第２弁座３４に当接している。ボール５０はロッド４６に押され第１弁座３２から離れている。流入口１０２は貫通孔１１０、連通孔１１２を介し流出口１０４と連通するので、流入口１０２から流出口１０４に作動油が供給され流出口１０４の出力圧は上昇する。ドレイン口１０６と流入口１０２および流出口１０４との連通は遮断される。
【００２３】
コイル８０に通電すると、スプリング９６の付勢力に抗し当接部４４は第２弁座３４から離れ係止部２２に係止される。ボール５０はスプリング５２の付勢力により第１弁座３２に当接している。このとき、ボール５０はロッド４６と当接していない。流出口１０４は連通孔１１２、貫通孔１１０を介しドレイン口１０６と連通するので、流出口１０４からドレイン口１０６に作動油が流出し流出口１０３の出力圧は低下する。
コイル８０に供給する電流をデューティ比制御すると、デューティ比と流出口１０４の出力圧との関係は図３の（Ａ）に示す第１実施例の特性と逆になる。つまりデューティ比が上昇すると出力圧が低下する。
【００２４】
以上説明した本発明の上記複数の実施例では、当接部４４が係止部２２および第２弁座３４と当接する面積は各部材の当接箇所の摩耗を低減する範囲内で極力小さくなるように設定されている。作動油の温度が低下し作動油の粘度が上昇しても、係止部２２および第２弁座３４と当接した状態から当接部４４が離れるときに当接部４４と係止部２２および第２弁座３４との間に働く粘着力は小さくなる。コイル８０に供給する電流をデューティ比制御するとき、係止部２２および第２弁座３４から可動部材が離れ往復移動するタイミングが作動油の粘度により変化しない。したがって、温度の変化に関わらずデューティ比と出力圧との関係を一定に保持できる。
【００２５】
上記複数の実施例では、デューティ比制御する電磁弁装置に本発明を適用した。これ以外に、コイルに供給する電流をデューティ比制御せず３つの流路口間の連通を切り換える切替弁として用いる電磁弁装置に本発明の構成を適用すれば、可動部材が往復移動するときに発生する衝突音が電磁弁装置の外部に漏れることを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による電磁弁装置を示す断面図である。
【図２】図１の主要部分の拡大図である。
【図３】（Ａ）は第１実施例におけるデューティ比と出力圧との関係を示す特性図であり、（Ｂ）は従来例におけるデューティ比と出力圧との関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第２実施例による電磁弁装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１０      電磁弁装置
２０、９０      ハウジング
２２      係止部
３０      弁座部材
３２      第１弁座
３４      第２弁座
４０      可動部材
４４      当接部
４６      ロッド
５０      ボール
６０、９４      可動コア
６８      スプリング（付勢部材）
７０      固定コア
８０      コイル
６４、９６      スプリング（付勢部材）
１００      流体流路
１０２      流入口（第１流路口）
１０４      流出口（第２流路口）
１０６      ドレイン口（第３流路口）
１１０      貫通孔
１１２      連通孔
２００      ＥＣＵ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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