JP2003207066A

JP2003207066A - 電磁弁

Info

Publication number: JP2003207066A
Application number: JP2002006828A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Yasuda; 智宏安田; Kenro Takahashi; 建郎高橋
Original assignee: Nidec Tosok Corp
Current assignee: Nidec Powertrain Systems Corp
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2003-07-25
Anticipated expiration: 2022-01-16
Also published as: JP4011346B2

Abstract

(57)【要約】【課題】可動部作動時の袋構造内の容積変化による可
動部の応答性への影響を抑えることができる電磁弁を提
供する。【解決手段】プランジャー収容室３６にプランジャー
３８を収容し、プランジャー３８のロッド３９のヨーク
３３を挿通した延出部分で、ダンパー９１を備えた弁体
５３を形成する。ヨーク３３に呼吸穴１０１を設け、呼
吸穴１０１が開口した外壁面に環状溝１０２を形成す
る。ボビン２１に、呼吸穴１０１に連通する横穴１１１
を設け、横穴１１１の延長上に電磁弁本体１１のカバー
１２を配設する。横穴１１１をボビン２１とカバー１２
間の隙間１１２を介して電磁弁本体１１の外部に連通
し、プランジャー収容室３６を、呼吸穴１０１、横穴１
１１及び隙間１１２を介して電磁弁本体１１外部に連通
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば出力圧を制
御する電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、油圧回路にて油圧を制御する際に
は、電磁弁が用いられていた。

【０００３】この電磁弁において、油圧の低下の原因と
なる弁の挙動乱れを安定させるために、ソレノイドによ
り作動される可動部分にダンパ機構が設けられたものを
本願出願人により発明するに至っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電磁弁にあっては、可動部が移動することによっ
て、ソレノイドに包囲された袋構造内の容積が変化した
場合、該袋構造内への流体の通流が前記ダンパ機構によ
って阻害されてしまい、可動部の応答性に支障を来す恐
れがあった。

【０００５】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、可動部作動時の袋構造内の容積変
化による可動部の応答性への影響を抑えることができる
電磁弁を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の請求項１の電磁弁にあっては、ソレノイド内
に設けられた磁性体に吸引されて上下方向に作動する可
動部が、前記ソレノイドに包囲された袋構造内に設けら
れ、該袋構造から下方に延出した前記可動部の延出部分
に、側方へ突出するダンパーが設けられた電磁弁であっ
て、前記袋構造の内部に連通する呼吸穴を、前記可動部
を吸引する吸引面より下方に設定し、当該呼吸穴を前記
ソレノイドのボビンに設けられた横穴に連通するととも
に、該横穴の延長上に電磁弁本体の外壁を形成するカバ
ーを配設し、前記横穴を、前記ボビンと前記カバー間の
隙間を介して前記電磁弁本体外部に連通した。

【０００７】すなわち、ソレノイドに包囲された袋構造
内部は、袋構造内の可動部を吸引する吸引面より下方に
設定された呼吸穴と、前記ソレノイドのボビンに設けら
れた横穴と、前記ボビンとカバー間の隙間とを介して電
磁弁本体外部に連通している。このため、前記可動部を
作動することによって前記袋構造内に容積変化が生じた
場合であっても、前記呼吸穴と前記横穴と前記間隙とを
介して、前記袋構造内部と電磁弁本体外部との間で流体
が通流することにより、前記袋構造内に生じる得る圧力
変動が解消される。

【０００８】このとき、前記袋構造内に連通した前記呼
吸穴は、前記可動部を吸引する吸引面より下方に設定さ
れている。このため、前記袋構造から下方に延出した可
動部の延出部分にてオイルの通流制御を行う場合におい
て、袋構造内の流体圧力によって、制御されるオイルの
前記呼吸穴より上方への浸入が抑制される。

【０００９】そして、前記横穴の延長上には、電磁弁本
体の外壁を形成するカバーが配設されており、当該横穴
の電磁弁外部へ向けた開口が防止されている。これによ
り、電磁弁外部からのコンタミ等の不用意な浸入が抑制
される。

【００１０】また、請求項２の電磁弁においては、前記
呼吸穴から前記吸引面までの通流経路に、流体の通流を
抑制する絞り部を設け、該絞り部にて流体が受ける通流
抵抗が、前記呼吸穴を通過する流体が受ける通流抵抗以
上となるように設定した。

【００１１】すなわち、前記ソレノイドが通電された際
に、袋構造下部に配置された磁性体の吸引面で可動部を
吸引して作動する電磁弁にあっては、前記吸引面と前記
呼吸穴とが近接することとなる。

【００１２】しかし、前記呼吸穴から前記吸引面までの
通流経路には、流体の通流を抑制する絞り部が設けられ
ており、この絞り部にて流体が受ける通流抵抗は、前記
呼吸穴を通過する流体が受ける通流抵抗以上となるよう
に設定されているため、制御されるオイルに含まれたコ
ンタミの前記吸引面側への浸入が大幅に抑制される。

【００１３】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）

【００１４】以下、本発明の一実施の形態を図に従って
説明する。図１は、本実施の形態に係る電磁弁１を示す
図であり、該電磁弁１は、油圧回路にて縦置きで使用さ
れ、流体としてのオイルによる油圧を制御するものであ
る。

【００１５】この電磁弁１の電磁弁本体１１は、円筒状
のカバー１２を備えてなり、該カバー１２内には、樹脂
製の成型部品１３が収容されている。該成型部品１３に
は、金属製のブラケット１４がインサート形成されてお
り、該ブラケット１４は、前記カバー１２下縁のカシメ
部１５によって固定されている。

【００１６】前記成型部品１３には、前記ブラケット１
４より上部がボビン２１を形成しており、該ボビン２１
にはコイル２２が巻回され、ソレノイド２３が形成され
ている。また、前記成型部品１３には、前記ブラケット
１４より下部がノズル２４を構成しており、該ノズル２
４は、前記カバー１２より下方に延出するとともに、図
外のブロックに形成された油圧経路の挿入穴へ挿入され
るように構成されている。

【００１７】前記ボビン２１内には、円筒部材３１で連
結されたコア３２及び該コア３２と共に磁気経路を構成
するヨーク３３が挿入されており、前記コア３上部に配
設された固定プレート３４が前記カバー１２上縁のカシ
メ部３５で係止されることによって固定されている。ま
た、前記コア３２及びヨーク３３間に形成された袋構造
のプランジャー収容室３６には、前記コア３２の吸引面
３７に吸引されるプランジャー３８が上下動自在に収容
されており、該プランジャー３８には、ロッド３９が上
下に貫通した状態で固定され、該ロッド３９と前記プラ
ンジャー３８によって上下方向に作動する可動部４１が
構成されている。この可動部４１は、前記ロッド３９が
ブッシュ４２，４２を介して、前記コア３２及び前記ヨ
ーク３３のそれぞれに支持されており、上下動できるよ
うに構成されている。

【００１８】前記コア３２内に保持された前記ロッド３
９の上端には、コイルスプリング５１が外嵌されてお
り、このロッド３９を備えた可動部４１は、前記コイル
スプリング５１によって下方へ向けて付勢されている。
前記ヨーク３３の下端部は、前記ブラケット１４の円形
穴５２に内嵌した状態で支持されており、前記ロッド３
９は、このヨーク３３を挿通して下方に延出している。
該ヨーク３３を挿通した前記ロッド３９の延出部分は、
弁体５３を形成しており、当該ロッド３９の下端は、弁
部５４を構成している。

【００１９】前記ノズル２４には、前記弁体５３を収容
する弁室６１が、前記ヨーク３３の下部に形成されてお
り、この弁室６１の下部には、金属製のシート６２がイ
ンサート成形されている。該シート６２は、リング状の
平板からなり、中央部には、前記弁室６１に連通する弁
座穴６３が開設されている。該弁座穴６３の開口縁部に
は、前記ロッド３９下端の弁部５４が当接するように構
成されており、この当接状態において、前記弁部５４が
前記弁座穴６３を閉鎖するように構成されている。

【００２０】前記シート６２の下部には、前記弁座穴６
３を介して前記弁室６１に連通する出力ポート７１が上
下に延設されており、該出力ポート７１には、横方向に
延在して側部に開口した入力ポート７２が連通してい
る。

【００２１】前記弁室６１は、前記ヨーク３３によって
前記ソレノイド２３側と隔成されており、前記ヨーク３
３の下面は、前記ソレノイド２３側と弁室側６１とを区
画する隔壁を構成している。また、前記弁室６１の周壁
は、前記弁体５３の周面を包囲するように形成されてお
り、この周壁と前記弁体５３との間には、間隙が形成さ
れている。前記周壁には、弁室６１内に流入したオイル
を排出するドレンポート８１，８１が対向して形成され
ており、このドレンポート８１は、ノズル２２側部に開
口している。

【００２２】これにより、前記ソレノイド２３への通電
が遮断された非通電時には、コイルスプリング５１で下
方へ付勢された可動部４１のロッド３９下端の弁部５４
が前記弁座穴６３を閉鎖し、入力ポート７２からのパイ
ロット圧を出力ポート７１から供給できるように構成さ
れている。一方、前記ソレノイド２３が通電された通電
時には、該ソレノイド２３で励磁されたコア３２の吸引
面３７で前記プランジャー３８を上方へ吸引することに
よって、入力ポート７２からのパイロット圧と出力ポー
ト７１に加えられた油圧とを、前記ドレンポート８１，
８１から排出できるように構成されている。

【００２３】前記弁室６１に収容された前記弁体５３の
周面には、円板状のダンパー９１が外嵌した状態で固定
されており、このダンパー９１と前記ヨーク３３下面の
隔壁との間には、前記弁体５３の上下作動に応じて容積
が変化する空間が形成されるように構成されている。な
お、図１では、その容積が最小になった状態が示されて
いる。

【００２４】このダンパー９１は、前記弁室６１の周壁
を形成する樹脂製のノズル２４や金属製のブラケット１
４より、熱膨張係数の大きな部材で形成されており、本
実施の形態では、ナイロンで形成されている。当該ダン
パー９１は、前記弁体５３より半径方向に延出してお
り、その先端と前記周壁との間に僅かな間隙が残存する
ような寸法に設定されている。これにより、前記ダンパ
ー９１と前記周壁との間には、前記弁室６１内に流入し
たオイルが通流する通流部９２がリング状に形成されて
いる。

【００２５】また、前記ダンパー９１は、前記弁体５３
のストロークに応じて上下動するように構成されてお
り、前記弁室６１の周壁に開口した前記ドレンポート８
１，８１の開口位置は、当該周壁に沿って上下移動する
前記ダンパー９１の移動範囲外に設定されている。

【００２６】そして、前記ヨーク３３には、前記プラン
ジャー収容室３６の内部に連通する呼吸穴１０１が側壁
に開設されており、該呼吸穴１０１が開口した外壁面に
は、全周に渡って延在する環状溝１０２が形成されてい
る。この呼吸穴１０１は、前記コア３２の下部に配置さ
れたヨーク３３に設けられており、前記可動部４１のプ
ランジャー３８を吸引する吸引面３７より下方に設定さ
れている。

【００２７】このヨーク３３を内嵌する前記ソレノイド
２３のボビン２１には、前記環状溝１０２を介して前記
呼吸穴１０１に連通する横穴１１１が形成されている。
この横穴１１１の延長上には、前記電磁弁本体１１の外
壁を形成する前記カバー１２が配設されており、当該横
穴１１１は、その開口部が前記カバー１２で覆われてい
る。この横穴１１１は、前記ボビン２１とカバー１２間
の隙間１１２を介して前記電磁弁本体１１の外部に連通
するように構成されており、袋構造の前記プランジャー
収容室３６は、前記呼吸穴１０１、該呼吸穴１０１に環
状溝１０２を介して連通された前記横穴１１１、及び前
記隙間１１２を介して、電磁弁本体１１外部に連通され
ている。

【００２８】以上の構成にかかる本実施の形態におい
て、ソレノイド２３に包囲された袋構造のプランジャー
収容室３６内部は、内部の可動部４１のプランジャー３
８を吸引するコア３２の吸引面３７より下方に設けられ
たヨーク３３の呼吸穴１０１と、前記ソレノイド２３の
ボビン２１に設けられた横穴１１１と、前記ボビン２１
とカバー１２間の隙間１１２とを介して電磁弁本体１１
外部に連通している。このため、前記可動部４１を作動
することによって前記プランジャー収容室３６内に容積
変化が生じた場合であっても、前記呼吸穴１０１と前記
横穴１１１と前記間隙１１２とを介して、前記プランジ
ャー収容室３６内部と電磁弁本体１１外部との間で流体
が通流することにより、前記プランジャー収容室３６内
に生じる得る圧力変動を解消することができる。

【００２９】したがって、前記可動部４１の作動に伴っ
てプランジャー収容室３６内に圧力変化が生じ、この圧
力変化が可動部４１の応答性に支障を来す従来と比較し
て、可動部４１の応答性への影響を抑えることができ
る。これにより、出力特性の向上を図ることができる。

【００３０】このとき、袋構造の前記プランジャー収容
室３６内に連通した前記呼吸穴１０１は、前記可動部４
１を吸引する吸引面３７より下方に設定されている。こ
のため、前記プランジャー収容室３６から下方に延出し
た可動部４１の延出部分の弁体５３でオイルの通流制御
を行う場合において、前記プランジャー収容室３６内の
流体圧力によって、制御されるオイルの前記呼吸穴１０
１より上方への浸入を抑制することができる。よって、
オイルに含まれたコンタミの前記吸引面３７への付着を
防止することができ、経時的な出力特性の低下を抑える
ことができるとともに、耐久性を高めることができる。

【００３１】そして、前記横穴１１１の延長上には、電
磁弁本体１１の外壁を形成するカバー１２が配設されて
おり、当該横穴１１１の電磁弁本体１１外部へ向けた開
口が防止されている。これにより、電磁弁本体１１外部
からのコンタミ等の不用意な浸入を抑制することができ
る。

【００３２】なお、本実施の形態においては、ソレノイ
ド２３非通電時に出力ポート７１からの出力圧が最も高
くなるノーマリーハイタイプの電磁弁１を例に挙げて説
明したが、これに限定されるものでは無く、ソレノイド
２３非通電時に出力ポート７１からの出力圧が低くなる
ノーマリーロウタイプの電磁弁に応用しても良い。

【００３３】（第２の実施の形態）

【００３４】図２は、本発明の第２の実施の形態を示す
図であり、第１の実施の形態と同一又は同等の部分に付
いては同一の符号を付して説明を割愛するとともに、異
なる部分についてのみ説明する。

【００３５】すなわち、この電磁弁２０１は、ソレノイ
ド２３非通電時に出力ポート７１からの出力圧が低くな
るノーマリーロウタイプであり、ソレノイド２３のボビ
ン２１内には、円筒部材３１で連結されたヨーク２１１
が上部に配置される一方、吸引面２１２を備えたコア２
１３が下部に配置されている。該コア２１３には、プラ
ンジャー収容室３６の内部に連通する呼吸穴１０１が側
壁に開設されており、該呼吸穴１０１が開口した外壁面
には、全周に渡って延在する環状溝１０２が形成されて
いる。この呼吸穴１０１は、前記可動部４１のプランジ
ャー３８を吸引する吸引面２１２より下方に設定されて
いる。

【００３６】この呼吸穴１０１から前記吸引面２１２ま
での通流経路２２１には、前記プランジャー３８から延
出したロッド３９の外周部に遊嵌する絞り部２２２が設
けられている。この絞り部２２２内面と前記ロッド３９
周面間の間隙は、前記ロッド３９とブッシュ４２，４２
との間隙より大きく設定されており、この絞り部２２２
にて流体が受ける通流抵抗が、前記呼吸穴１０１を通過
する流体が受ける通流抵抗以上となるように、前記ロッ
ド３９及び前記絞り部２２２間に形成された通流面積及
び通流経路長と、前記呼吸穴１０１の通流面積及び通流
経路長との関係が設定されている。

【００３７】以上の構成にかかる本実施の形態において
も、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。

【００３８】また、この電磁弁２０１においては、ソレ
ノイド２３が通電された際に袋構造のプランジャー収容
室３６下部に配置された磁性体であるコア２１３の吸引
面２１２で可動部４１のプランジャー３８を吸引して作
動する構造上、前記吸引面２１２と、プランジャー収容
室３６に連通した呼吸穴１０１とが近接することとな
る。

【００３９】しかし、前記呼吸穴１０１から前記吸引面
２１２までの通流経路２２１には、流体の通流を抑制す
る絞り部２２２が設けられており、この絞り部２２２に
て流体が受ける通流抵抗は、前記呼吸穴１０１を通過す
る流体が受ける通流抵抗以上となるように設定されてい
る。このため、制御されるオイルに含まれたコンタミの
前記吸引面２１２側への浸入を大幅に抑制することがで
きる。

【００４０】これにより、オイルに含まれたコンタミの
前記吸引面２１２への付着を防止することができるの
で、経時的な出力特性の低下を抑えることができるとと
もに、耐久性を高めることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
電磁弁にあっては、袋構造内の可動部を吸引する吸引面
より下方に設定された呼吸穴と、ソレノイドのボビンに
設けられた横穴と、ボビン及びカバー間の隙間とからな
る外部連通経路を介して、前記袋構造内部と電磁弁本体
外部間で流体を通流させることにより、前記可動部を作
動した際の袋構造内の容積変化に伴う圧力変動を解消す
ることができる。

【００４２】したがって、可動部の作動に伴って袋構造
内に圧力変化が生じ、この圧力変化が可動部の応答性に
支障を来す従来と比較して、可動部の応答性への影響を
抑えることができる。これにより、出力特性が向上す
る。

【００４３】このとき、前記袋構造内に連通した前記呼
吸穴は、前記可動部を吸引する吸引面より下方に設定さ
れている。このため、前記袋構造から下方に延出した可
動部の延出部分にてオイルの通流制御を行う場合におい
て、袋構造内の流体圧力によって、制御されるオイルの
前記呼吸穴より上方への浸入を抑制することができる。
よって、オイルに含まれたコンタミの前記吸引面への付
着を防止することができ、経時的な出力特性の低下を抑
えることができるとともに、耐久性を高めることができ
る。

【００４４】そして、前記横穴の延長上には、電磁弁本
体の外壁を形成するカバーが配設されており、当該横穴
の電磁弁本体外部へ向けた開口が防止されている。これ
により、電磁弁本体外部からのコンタミ等の不用意な浸
入を抑制することができる。

【００４５】また、請求項２の電磁弁においては、ソレ
ノイドが通電された際に袋構造下部に配置された磁性体
の吸引面で可動部を吸引して作動させる構造上、前記吸
引面と前記呼吸穴とが近接する電磁弁であっても、前記
呼吸穴から前記吸引面までの通流経路に、流体の通流を
抑制する絞り部を設け、この絞り部にて流体が受ける通
流抵抗が、前記呼吸穴を通過する流体が受ける通流抵抗
以上となるように設定することによって、制御されるオ
イルに含まれたコンタミの前記吸引面側への浸入を大幅
に抑制することができる。

【００４６】これにより、オイルに含まれたコンタミの
前記吸引面への付着を防止することができ、経時的な出
力特性の低下を抑えることができるとともに、耐久性を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１電磁弁１１電磁弁本体１２カバー２１ボビン２３ソレノイド３２コア（磁性体）３６プランジャー収容室（袋構造）３７吸引面４１可動部５３弁体９１ダンパ１０１呼吸穴１１１横穴１１２隙間２０１電磁弁２１２吸引面２１３コア（磁性体）２２１通流経路２２２絞り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H106 DA07 DA23 DB02 DB12 DB22 DB32 DC02 DC17 DD03 EE04 EE42 GA10 GA11 GC07 KK03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ソレノイド内に設けられた磁性体に吸引
されて上下方向に作動する可動部が、前記ソレノイドに
包囲された袋構造内に設けられ、該袋構造から下方に延
出した前記可動部の延出部分に、側方へ突出するダンパ
ーが設けられた電磁弁であって、前記袋構造の内部に連通する呼吸穴を、前記可動部を吸
引する吸引面より下方に設定し、当該呼吸穴を前記ソレ
ノイドのボビンに設けられた横穴に連通するとともに、
該横穴の延長上に電磁弁本体の外壁を形成するカバーを
配設し、前記横穴を、前記ボビンと前記カバー間の隙間
を介して前記電磁弁本体外部に連通したことを特徴とす
る電磁弁。
【請求項２】前記呼吸穴から前記吸引面までの通流経
路に、流体の通流を抑制する絞り部を設け、該絞り部に
て流体が受ける通流抵抗が、前記呼吸穴を通過する流体
が受ける通流抵抗以上となるように設定したことを特徴
とする請求項１記載の電磁弁。