JP2009052576A - 電磁アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】 アジャスタの圧入ズレを防ぎ、可動子用スプリングのバネ荷重の変化を防ぐとともに、シャフトの摺動クリアランスに異物が侵入するのを阻止できる電磁アクチュエータを提供する。
【解決手段】 可動子用スプリング４３のバネ荷重は、ヨーク４５に圧入されるアジャスタ４９の圧入量により調整される。シャフト４８の前部には大径部４８ｂが設けられ、シャフト４８が後方へ移動した際に大径部４８ｂの後面がステータコア４４の前面に当接して、シャフト４８の開弁方向の移動範囲を規制するとともに、シャフト摺動穴４４ａを閉塞する。アジャスタ４９に衝突力が加わらないため、長期に亘ってアジャスタ４９の圧入ズレが防がれ、可動子用スプリング４３のバネ荷重の変化が防がれる。また、大径部４８ｂによって摺動クリアランスへの異物の侵入が阻止され、シャフト４８の摺動不良を防ぐことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、可動子にバネ荷重を付与する可動子用スプリング、およびこの可動子用スプリングのバネ荷重の調整を行うアジャスタを備える電磁アクチュエータに関し、流体が吐出する吐出口を可動子に設けられた開閉弁によって開閉（吐出口の開度調節を含む）する電磁アクチュエータに用いて好適な技術に関する。

〔従来技術１〕
可動子用スプリングのバネ荷重の調整を行うアジャスタを備える電磁アクチュエータとして、例えば、油圧により駆動されるスプール弁と組み合わされた電磁油圧制御弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に示された電磁油圧制御弁を、図４を参照して説明する。なお、実施例１と同一機能物には、同一符号を付して説明する。
図４に示される電磁油圧制御弁は、三方弁構造のスプール弁１におけるスプール４を、ブリード室３４の圧力によって軸方向に駆動するものであり、ブリード室３４の圧力制御を行う電磁ブリード弁２を備える。

電磁ブリード弁２は、スプール４との間でオイル（流体の一例）の供給を受けるブリード室３４を形成するとともに、ブリード室３４と低圧側（排圧側）を連通させるブリードポート（吐出口の一例）３５が形成されたシート部材３１と、ブリードポート３５を開閉する電磁アクチュエータ３３とを備える。
電磁アクチュエータ３３は、通電により磁力を発生するコイル４１、このコイル４１の発生する磁力による磁束ループを形成する磁気固定子（ステータコア４４＋ヨーク４５）、この磁気固定子における磁気吸引部αに磁気吸引される可動子４２、この可動子４２を閉弁方向（可動子４２の軸方向端に形成された開閉弁３２がブリードポート３５を閉塞する側）に付勢する可動子用スプリング４３、この可動子用スプリング４３のバネ荷重の調整を行うアジャスタ４９を備える。

図４に示される従来技術１の可動子４２は、ブリードポート３５を開閉する開閉弁３２と、磁気吸引されるムービングコア４７とが一体のものであった。このため、開閉弁３２も鉄等の磁性部材で設けられることになり、開閉弁３２がコイル４１の発生する磁力によって磁化する。すると、オイル中に含まれる磁性材異物（鉄粉など）が開閉弁３２に付着し、開閉弁３２に摩耗が発生して初期特性に対して特性変化量が大きくなってしまう。
また、可動子４２は、摺動性と磁気特性を両立しなければならず、可動子４２に使用される材料や、表面処理も限られてしまう。このため、開閉弁３２の硬度や、硬化膜の厚み不足が生じることになり、開閉弁３２の耐摩耗性を高めることが困難となる。

〔従来技術２〕
上記の不具合を解決する技術として、図５に示すように、可動子４２を、コイル４１の発生する磁力により軸方向へ磁気吸引される筒形状を呈したムービングコア４７と、このムービングコア４７の筒内に圧入されるシャフト４８とで構成することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

この特許文献２では、可動子４２（ムービングコア４７＋シャフト４８）が開弁方向へ移動した際に、可動子４２の開弁方向の移動範囲を規制する手段として、ムービングコア４７とシャフト４８の軸ズレを抑えるために、シャフト４８をアジャスタ４９に衝突させる技術が提案されている。
具体的に、従来技術２では、シャフト４８の端部にシャフト端凸部４８ａを設けるとともに、アジャスタ４９の端部にもアジャスタ端凸部４９ａを設け、シャフト端凸部４８ａとアジャスタ端凸部４９ａが軸方向に当接することで、可動子４２の開弁方向の移動範囲を規制するように設けられている。

〔問題点１〕
図５における従来技術２のアジャスタ４９は、従来技術１と同様、ヨーク４５（磁気固定子の構成部品）にネジ込まれて可動子用スプリング４３のバネ荷重（付勢力）の調整を行うものであった。このため、ヨーク４５に雌ネジを形成し、アジャスタ４９に雄ネジを形成する必要があり、製造コストの上昇の要因になっていた。
また、電磁アクチュエータ３３は、ヨーク４５に設けられるアジャスタ螺合用の筒状ボス部Ｊ１により、軸方向寸法が長くなってしまう。

そこで、上記の不具合を解決する技術として、図２に示すように、アジャスタ４９をヨーク４５の内部に圧入し、軸方向の圧入量により可動子用スプリング４３のバネ荷重の調整を行うことが考えられる（参考例１：周知の技術ではない）。
しかるに、図２に示すように、アジャスタ４９をヨーク４５に圧入する構造を採用した場合には、アジャスタ４９がシャフト４８の衝突荷重を受け止める機能を有する。このため、シャフト４８がアジャスタ４９に衝突する毎に、ヨーク４５とアジャスタ４９の圧入部に軸方向にズレる力が作用する。このため、電磁油圧制御弁を長期に亘って使用すると、アジャスタ４９の圧入ズレ（軸方向の位置ズレ）が生じる可能性がある。

電磁アクチュエータ３３は、コイル４１に与えられる通電量（電流値）によって、ムービングコア４７の軸方向位置が制御されて、シャフト４８に設けられた開閉弁３２の軸方向位置が制御されるものである。このため、アジャスタ４９に圧入ズレが生じて、可動子用スプリング４３のバネ荷重が変化すると、コイル４１に与えられる電流値に対して、開閉弁３２の位置がズレてしまう。
これにより、図３（ａ）に示すように、コイル４１に与えられる電流値に対してスプール弁１の出力圧が、図中破線Ａの初期特性に対し、図中実線Ｂの作動後特性に示すようにズレてしまう。

〔問題点２〕
ブリード排出ポート１３から排出されたオイルには、異物が含まれている可能性がある。そこで、従来技術１、２では、ダイアフラムＪ２を用いてブリード排出ポート１３から排出されるオイルが電磁アクチュエータ３３の内部に侵入するのを防いでいた。
具体的に、従来技術１、２では、図４、図５に示されるように、電磁アクチュエータ３３の排圧室５０側を可撓性のダイアフラムＪ２で閉塞し、ダイアフラムＪ２の反電磁アクチュエータ３３側（図示左側）に防圧遮蔽板Ｊ３を設けて、排圧室５０の圧力が直接的にダイアフラムＪ２に加わるのを防ぐようにしていた。

しかるに、オイルに含まれる異物が電磁アクチュエータ３３内に侵入するのを防ぐために、ダイアフラムＪ２および防圧遮蔽板Ｊ３を設けることで、コスト上昇の要因になっていた。
また、ダイアフラムＪ２および防圧遮蔽板Ｊ３の配置スペースを確保するために、電磁油圧制御弁の軸方向寸法が長くなる不具合があった。

そこで、上記の不具合を解決する技術として、ダイアフラムＪ２および防圧遮蔽板Ｊ３を廃止し、図２の参考例１に示すように、電磁アクチュエータ３３の排圧室５０側をステータコア４４で閉塞し、排圧室５０に排出されたオイルが電磁アクチュエータ３３内に流入するのを防ぐことが考えられる。
しかし、ステータコア４４とシャフト４８の間には摺動クリアランスが存在するため、ブリードポート３５から排圧室５０内に排出されたオイルが直接摺動クリアランスに流入するように作用する。このように、排出オイルが摺動クリアランスに直接流入するように作用することで、オイル中に含まれる異物が摺動クリアランスに侵入する可能性が高まり、シャフト４８の摺動不良（スティックやロック等）の要因となる。
特開２００２−３５７２８１号公報 特開２００７−１００８３３号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、アジャスタを磁気固定子（例えば、ヨーク等）に圧入する構造を採用し、シャフトがアジャスタ側へ移動して衝突しても、アジャスタの圧入ズレを防ぎ、可動子用スプリングのバネ荷重の変化を防ぐことのできる電磁アクチュエータの提供にある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の電磁アクチュエータにおける可動子は、磁気吸引部に磁気吸引される磁性体製のムービングコアと、磁気固定子において軸方向に貫通形成されたシャフト摺動穴によって軸方向へ摺動自在に支持される非磁性体製のシャフトとを結合してなる。そして、シャフトは、アジャスタとは異なる側に、シャフトがアジャスタ側へ移動した際に磁気固定子に当接してアジャスタ側への移動を規制する大径部を備える。
このように、可動子がアジャスタ側へ移動した際に、シャフトが磁気固定子に当接（衝突）して軸方向の移動が規制されるため、アジャスタには衝突力が加わらない。このため、アジャスタが磁気固定子に圧入固定される構造を採用しても、アジャスタの圧入ズレが防がれ、可動子用スプリングのバネ荷重の変化が防がれる。
この結果、コイルに与えられる電流値に対する可動子の位置の特性変化を、長期に亘って抑えることができ、電磁アクチュエータの信頼性を高めることができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の電磁アクチュエータは、流体が吐出する吐出口を、可動子に設けられた開閉弁によって開閉するものであり、シャフトが吐出口を開く開弁方向に移動して大径部が磁気固定子に当接することで、大径部がシャフト摺動穴における吐出口側を閉塞する。
このように、大径部がシャフト摺動穴における吐出口側を閉塞することで、吐出口から流出した流体（例えば、オイル等）がシャフトの摺動クリアランス（磁気固定子とシャフトの間）に流入しなくなり、流体に含まれる異物が摺動クリアランスに侵入する不具合を回避できる。
また、大径部がシャフト摺動穴を完全に塞がない状態であっても、大径部が邪魔板として作用して、吐出口から流出した流体がシャフトの摺動クリアランスに直接流入できなくなり、流体に含まれる異物が摺動クリアランスに侵入する不具合を回避できる。
このように、大径部によって摺動クリアランスへの異物の侵入が阻止されるため、シャフトの摺動不良（スティックやロック等）の発生が防がれ、電磁アクチュエータの信頼性を高めることができる。
即ち、ダイアフラムや防圧遮蔽板を廃止しても、電磁アクチュエータの信頼性を得ることができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の電磁アクチュエータは、流体が吐出する吐出口を、可動子に設けられた開閉弁によって開閉する。そして、可動子は、筒形状を呈したムービングコアと、このムービングコアの筒内に圧入されるシャフトとからなる。
吐出口から吐出される流体の吐出圧によってシャフトに与えられた力が、シャフトから磁気固定子に伝えられるため、シャフトとムービングコアの圧入部に衝突による軸方向のズレの力が作用せず、シャフトとムービングコアの圧入ズレが防がれる。
この結果、コイルに与えられる電流値に対する開閉弁の位置の特性変化を、長期に亘って抑えることができ、電磁アクチュエータの信頼性を高めることができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の電磁アクチュエータは、バルブボディ内で摺動可能に支持された可動バルブを、この可動バルブの端部に形成されたブリード室の圧力によって駆動する電磁ブリード弁に用いられるものである。
これにより、コイルに与えられる電流値に対するブリード室の圧力の特性変化を、長期に亘って抑えることができ、電磁ブリード弁の信頼性を高めることができる。

〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の電磁アクチュエータにおけるバルブボディは、略筒形状を呈したスリーブであり、可動バルブは、スリーブ内において軸方向に摺動自在に支持されたスプールである。
これによって、スプールがブリード室の圧力によって駆動されるタイプのスプール弁の特性変化を、長期に亘って抑えることができ、電磁ブリード弁と組み合わされたスプール弁の信頼性を高めることができる。

最良の形態１の電磁アクチュエータは、通電により磁力を発生するコイルと、このコイルの発生する磁力による磁束ループを形成する磁気固定子と、この磁気固定子における磁気吸引部に磁気吸引される可動子と、この可動子に対して軸方向のバネ荷重を付与する可動子用スプリングと、磁気固定子に取り付けられて可動子用スプリングのバネ荷重の調整を行うアジャスタとを備える。
アジャスタは、磁気固定子に圧入固定される。
可動子は、磁気吸引部に磁気吸引される磁性体製のムービングコアと、磁気固定子において軸方向に貫通形成されたシャフト摺動穴によって軸方向へ摺動自在に支持される非磁性体製のシャフトとを結合してなる。
シャフトは、アジャスタとは異なる側に、シャフトがアジャスタ側へ移動した際に磁気固定子に当接してアジャスタ側への移動を規制する大径部を備える。

本発明の電磁アクチュエータを電磁油圧制御弁に適用した実施例１を説明する。この実施例１では、先ず従来技術２（図５参照）を改良した「参考例１の電磁油圧制御弁」を説明し、その後で「実施例１の電磁油圧制御弁」を説明する。なお、以下では、便宜上、図１、図２の左側を前（フロント）、右側を後（リヤ）として説明するが、実際の搭載方向にかかるものではない。

〔参考例１の電磁油圧制御弁〕
参考例１の電磁油圧制御弁を図２を参照して説明する。
電磁油圧制御弁は、例えば自動変速機の油圧制御装置に搭載されるものであり、油圧の切替あるいは油圧の調整を行う油圧制御弁を構成するスプール弁１と、このスプール弁１を駆動する電磁ブリード弁２とを組み合わせたものである。
なお、以下では、電磁ブリード弁２の一部を成す電磁アクチュエータ３３（後述する）がＯＦＦの状態で、ブリードポート３５（後述する）の開度が最大になるタイプであり、且つ、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの状態で、ブリードポート３５が開かれて、後述する入力ポート７と出力ポート８の連通度合が最小（閉鎖）になるとともに、後述する出力ポート８と排出ポート９の連通度合が最大になるタイプ｛電磁油圧制御弁全体で見ればＮ／Ｌ（ノーマリロー出力）タイプ｝の電磁油圧制御弁を示す。

（スプール弁１の説明）
スプール弁１は、スリーブ（バルブボディの一例）３、スプール（可動バルブの一例）４およびスプール用リターンスプリング（圧縮コイルスプリング）５を備える。
スリーブ３は、図示しない油圧コントローラのケース内に挿入されるものであり、略円筒形状を呈する。
スリーブ３には、スプール４を軸方向へ摺動自在に支持する挿通穴６、オイルポンプ（油圧発生手段）のオイル吐出口に連通し、走行状態に応じた入力油圧（オイル）が供給される入力ポート７、スプール弁１で調圧された出力油圧が出力される出力ポート８、低圧側（オイルパン等）に連通する排出ポート９が形成されている。

スリーブ３の前端部には、スリーブ３内にスプール用リターンスプリング５を組み入れるためのバネ挿入穴１１が形成されている。
入力ポート７、出力ポート８、排出ポート９等のオイルポートは、スリーブ３の側面に形成された穴であり、スリーブ３の側面には前側から後側に向けて、入力ポート７、出力ポート８、排出ポート９、後述するブリード室３４にオイルを供給するオイル供給ポート１２、ブリード室３４から排出されたオイルをスリーブ３の外部に排出するブリード排出ポート１３が形成されている。

ここで、オイル供給ポート１２には、オイル供給ポート１２を通過する最大のオイル流量を規制する制御オリフィス１２ａが設けられており、後述する開閉弁３２が開かれた際の消費流量を抑えるように設けられている。
なお、オイル供給ポート１２は、スリーブ３の外部（油圧コントローラ内）で減圧弁を介して入力ポート７と連通し、排出ポート９とブリード排出ポート１３はスリーブ３の外部（油圧コントローラ内）で連通するものである。

スプール４は、スリーブ３内に摺動可能に配置され、入力ポート７をシールする入力シールランド１４、排出ポート９をシールする排出シールランド１５を有する。そして、入力シールランド１４と排出シールランド１５の間に分配室１６が形成される。
また、スプール４は、入力シールランド１４の前側に、入力シールランド１４より小径のＦ／Ｂランド１７を備え、入力シールランド１４とＦ／Ｂランド１７のランド差（径差）によってＦ／Ｂ室１８が形成される。
スプール４内には、分配室１６とＦ／Ｂ室１８を連通するＦ／Ｂポート１９が形成されており、出力圧に応じたＦ／Ｂ油圧をスプール４に発生させる。なお、Ｆ／Ｂポート１９には、Ｆ／Ｂオリフィス１９ａが設けられており、Ｆ／Ｂ室１８内に適切なＦ／Ｂ油圧が発生するように設けられている。

このため、Ｆ／Ｂ室１８に印加される油圧（出力圧）が大きくなるに従って入力シールランド１４とＦ／Ｂランド１７のランド差による差圧により、スプール４には後方へ変位する軸力が発生する。これによって、スプール４の変位が安定し、入力圧の変動により出力圧が変動するのを防ぐことができる。
なお、スプール４は、スプール用リターンスプリング５のバネ荷重と、ブリード室３４の圧力によるスプール４の駆動力と、入力シールランド１４とＦ／Ｂランド１７のランド差による軸力とが釣り合う位置で静止するものである。

スプール用リターンスプリング５は、スプール４を閉弁側（入力側シール長が長くなって出力圧が低下する側：後方）に付勢する筒状に螺旋形成されたコイルスプリングであり、スリーブ３の前側のバネ室２１内に圧縮された状態で配置される。このスプール用リターンスプリング５は、一端がＦ／Ｂランド１７の内部に軸方向に形成された凹部２２の底面に当接し、他端がスリーブ３の前端に溶接やカシメ等により固着されたバネ座２３の底面に当接した状態で保持される。
なお、バネ室２１内に形成された段差２１ａは、スプール４の前端が当接することで、スプール４の「最大開弁位置（スプール最大リフト位置）」を決定するものである。

（電磁ブリード弁２の説明）
電磁ブリード弁２は、スプール４の後側に形成されるブリード室３４（後述する）の圧力によってスプール４を前方へ駆動するものであり、シート部材３１、開閉弁３２、電磁アクチュエータ３３を備える。
シート部材３１は、スリーブ３の後側の内部に固定された略リング形状を呈するものであり、スプール４との間にはスプール４を駆動するためのブリード室３４が形成される。また、シート部材３１の中心部には、ブリード室３４と低圧側（上述したブリード排出ポート１３）を連通させるブリードポート３５（吐出口の一例）が形成されている。

このシート部材３１は、前端面にスプール４が当接して、スプール４の「最大閉弁位置（スプール着座位置）」を決定するものである。また、シート部材３１は、後端面に後述するシャフト４８の前端に設けられた開閉弁３２が当接するものであり、開閉弁３２がシート部材３１の後端面に当接することにより、ブリードポート３５が閉塞される。
なお、スプール４がシート部材３１に当接（着座）すると、スプール４がオイル供給ポート１２とブリード室３４の連通状態を極めて微小にして、オイル供給ポート１２→ブリード室３４→ブリードポート３５を介して排出されるオイルの消費流量を抑えるように設けられている。

電磁アクチュエータ３３は、通電により磁力を発生するコイル４１、このコイル４１の発生する磁力により軸方向へ磁気吸引される可動子４２の他に、可動子用スプリング（圧縮コイルスプリング）４３、磁気固定子（ステータコア４４とヨーク４５で構成される）、コネクタ４６を備え、オイルの吐出圧が加わるブリードポート３５の開度を、可動子４２に設けられた開閉弁３２によって調整（ブリードポート３５の開閉を含む）する。なお、開閉弁３２がブリードポート３５の開度を小さくすると、ブリード室３４の内圧が上昇してスプール４が開弁方向（前方）へ変位し、逆に開閉弁３２がブリードポート３５の開度を大きくすると、ブリード室３４の内圧が低下してスプール４が閉弁方向（後方）へ変位する。

コイル４１は、通電されると磁力を発生して、可動子４２（具体的には、後述するムービングコア４７）と磁気固定子（ステータコア４４、ヨーク４５）を通る磁束ループを形成させるものであり、樹脂ボビンの周囲に絶縁被膜線を多数巻回したものである。
可動子４２は、ステータコア４４に磁気吸引される磁性体製のムービングコア４７と、ステータコア４４において軸方向に貫通形成されたシャフト摺動穴４４ａによって軸方向へ摺動自在に支持される非磁性体製のシャフト４８とを結合してなる。具体的に可動子４２は、コイル４１の発生する磁力により軸方向へ磁気吸引される筒形状を呈したムービングコア４７と、このムービングコア４７の筒内に圧入され、軸方向の端部に開閉弁３２が直接形成されたシャフト４８とからなる。

ムービングコア４７は、略円筒形状を呈した磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）である。
シャフト４８は、ムービングコア４７内に圧入固定された略棒形状を呈する高硬度の非磁性材料（例えば、ステンレス等）であり、前端部にブリードポート３５を開閉する開閉弁３２が形成されている。
シャフト４８の前側は、ステータコア４４の中心部において軸方向に貫通形成されたシャフト摺動穴４４ａによって軸方向へ摺動自在に支持されるものであり、シャフト４８の後側（電磁アクチュエータ３３の内部）の外周面にはムービングコア４７が圧入固定される。このようにシャフト４８により軸方向へ摺動自在に支持される構造を採用し、ムービングコア４７は周囲の部材に対して非接触で支持される。

可動子用スプリング４３は、シャフト４８を閉弁側（開閉弁３２がブリードポート３５を閉じる側）に付勢する筒状に螺旋形成されたコイルスプリングであり、シャフト４８とヨーク４５の軸中心（具体的には、後述する内周筒の内周面）に圧入固定されたアジャスタ４９との間で圧縮された状態で配置される。
ここで、電磁ブリード弁２は、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの時（ムービングコア４７に前方へ向かう磁力が作用していない時）に、ブリードポート３５内から開閉弁３２が受けるオイルの吐出圧によって開閉弁３２が後方へ移動してブリードポート３５を開くものである。

可動子用スプリング４３は、可動子４２に対して特性調整のための付勢力を与えるものであり、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの時に、ブリードポート３５内から開閉弁３２が受けるオイルの吐出圧によってシャフト４８が後方へ移動できるバネ力に設定される。なお、可動子用スプリング４３のバネ荷重は、アジャスタ４９の圧入量（具体的には、ヨーク４５に対するアジャスタ４９の軸方向への圧入量）によって調整される。

ステータコア４４は、磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）よりなり、ヨーク４５とスリーブ３との間に軸方向に挟まれるフランジを介してヨーク４５と磁気的に結合されている。
ステータコア４４は、ムービングコア４７と軸方向に対向し、ムービングコア４７を前方（開閉弁３２がブリードポート３５を閉じる方向）へ磁気吸引する磁気吸引部αを備える。この磁気吸引部αは、ムービングコア４７を磁気吸引した際にムービングコア４７と軸方向に交差する部分に筒部を備える。なお、この筒部の外周面にテーパ面を形成し、ムービングコア４７のストローク量に対して磁気吸引力が変化しないように設けても良い。

ステータコア４４は、スリーブ３の後側の内部と、電磁アクチュエータ３３の内部とを区画するものであり、スリーブ３の後側の内部には、シート部材３１とステータコア４４で区画され、ブリード排出ポート１３に連通する排圧室５０が形成される。
ステータコア４４の中心部には、上述したように軸方向に貫通したシャフト摺動穴４４ａが形成されており、このシャフト摺動穴４４ａの内周面においてシャフト４８を軸方向へ摺動自在に支持する。

ヨーク４５は、コイル４１の周囲を覆って磁束を流す略２重筒のカップ状に形成された磁性体金属（例えば、鉄：磁気回路を構成する強磁性材料）であり、開口端部に形成された爪部をカシメることでスリーブ３と強固に結合される。ヨーク４５は、コイル４１の外周を覆う外周筒と、コイル４１の後側の内周に配置される内周筒と、外周筒と内周筒の後端を結合するリング状の底部とが一体に設けられたものである。内周筒は、ムービングコア４７の外周に配置されて、ムービングコア４７と径方向の磁束の受け渡しを行うものである。

ここで、参考例１のアジャスタ４９は、上述した可動子用スプリング４３のバネ荷重の調整を行う手段の他に、可動子４２が開弁方向（後方）へ移動した際にシャフト４８に当接して可動子４２の最大開度を規制するストッパの機能を有している。具体的に、シャフト４８の後端には、後方へ突出するシャフト端凸部４８ａが形成されており、可動子４２が後方へ移動して、シャフト端凸部４８ａがアジャスタ４９に当接（衝突）することで、可動子４２の開弁方向の移動範囲が規制されるようになっている。

コネクタ４６は、電磁油圧制御弁を制御する電子制御装置（ＡＴ−ＥＣＵ：図示しない）と接続線を介して電気的な接続を行う接続手段であり、その内部にはコイル４１の両端にそれぞれ接続される端子４６ａが配置されている。
なお、電子制御装置は、デューティ比制御によって電磁アクチュエータ３３のコイル４１へ供給する通電量（電流値）を制御するものであり、コイル４１への通電量を制御することによって、ブリードポート３５のオイルの吐出圧に抗して可動子４２（ムービングコア４７＋シャフト４８）の軸方向の位置をリニアに変位させるものであり、可動子４２の軸方向位置を変化させることで開閉弁３２の軸方向位置を変化させて、ブリードポート３５の開度を制御して、ブリード室３４に発生する圧力をコントロールするものである。

このように、ブリード室３４に発生する圧力が電子制御装置によって制御されることで、スプール４の軸方向位置が制御される。これによって、入力シールランド１４による入力ポート７と分配室１６の入力側シール長と、排出シールランド１５による分配室１６と排出ポート９の排出側シール長との比率が制御され、その結果、出力ポート８に発生するオイルの出力圧が制御される。

具体的な電磁油圧制御弁の作動を説明する。
電磁アクチュエータ３３の通電が停止された状態では、ブリードポート３５に加わるオイルの吐出圧によって開閉弁３２が後方へ押されて、可動子４２（ムービングコア４７＋シャフト４８）が後方へ変位し、ブリードポート３５の開度が大きくなる。これによって、ブリード室３４の内圧が排圧状態となり、スプール４はシート部材３１に当接して「最大閉弁位置（スプール着座位置）」で停止する。このように、スプール４が「最大閉弁位置」で停止する状態では、入力ポート７と出力ポート８の連通度合が最小（閉鎖）になるとともに、出力ポート８と排出ポート９の連通度合が最大になり、出力ポート８の出力圧が排圧状態になる。

電磁アクチュエータ３３に駆動電流が与えられ、ムービングコア４７に前方へ向かう磁気吸引力が与えられ、可動子４２（ムービングコア４７＋シャフト４８）が前方へ変位して、ブリードポート３５の開度が小さくなると、ブリード室３４の内圧が上昇する。電磁アクチュエータ３３に与えられる駆動電流が増加するに従い、ブリードポート３５の開度が小さくなり、その結果、ブリード室３４の内圧がさらに上昇して、スプール４がスプール用リターンスプリング５の付勢力に抗して前方へ移動する。即ち、電磁アクチュエータ３３に与えられる駆動電流が増加するに従い、入力ポート７と出力ポート８の連通度合が大きくなるとともに、出力ポート８と排出ポート９の連通度合が小さくなり、出力ポート８の出力圧が高まる。

電磁アクチュエータ３３に与えられる駆動電流がさらに増加し、開閉弁３２がシート部材３１に当接してブリードポート３５が閉塞されると、オイル供給ポート１２からブリード室３４に供給されるオイルの圧力によってブリード室３４の内圧がさらに高まる。すると、スプール４がスプール用リターンスプリング５の付勢力に抗して前方へさらに移動し、入力ポート７と出力ポート８の連通度合が最大になるとともに、出力ポート８と排出ポート９の連通度合が最小（閉鎖）になり、出力ポート８の出力圧は最大出力になる。
なお、スプール４は、ブリード室３４の圧力によるスプール４の後端面に発生する力と、スプール用リターンスプリング５のバネ荷重と、Ｆ／Ｂ室１８に最大出力圧（Ｆ／Ｂ室１８の入力圧）が加わった時に発生するＦ／Ｂによる軸力とが釣り合う位置で静止する。この最大出力時の静止位置は、通常はスプール４の「最大開弁位置（スプール最大リフト位置）」よりも後側に設定され、スプール４がバネ室２１内に形成された段差２１ａに当接しないようになっている。

（参考例１の効果）
○参考例１に示す電磁油圧制御弁は、アジャスタ４９をヨーク４５の内部（具体的には内周筒の内側）に圧入し、軸方向の圧入量により可動子用スプリング４３のバネ荷重の調整を行うように設けている。これにより、アジャスタ４９をヨーク４５にネジ込む従来技術２に比較して、電磁アクチュエータ３３のコストを抑えることができるとともに、電磁アクチュエータ３３の軸方向寸法を短縮することができる。

○可動子４２を、略円筒形状を呈した磁性体金属よりなるムービングコア４７と、ムービングコア４７内に圧入固定された略棒形状を呈する高硬度の非磁性材料のシャフト４８とで設けたため、シャフト４８に設けられる開閉弁３２は磁化しない。このように、開閉弁３２が磁化しないため、オイル中に含まれる磁性材異物（鉄粉など）が開閉弁３２に付着する不具合が回避され、開閉弁３２に付着した磁性材異物により開閉弁３２に摩耗が発生して初期特性に対して特性変化量が大きくなる不具合を回避できる。

○可動子４２を、ムービングコア４７にシャフト４８を圧入して設けたため、ムービングコア４７およびシャフト４８に使用される材料や、表面処理を、それぞれに適したものを自由に採用することができる。即ち、ムービングコア４７およびシャフト４８をそれぞれ最良の部材、最良の表面処理等で設けることができる。これによって、例えば、開閉弁３２の硬度や、硬化膜の厚み不足が生じる不具合を回避でき、開閉弁３２の耐摩耗性を高めることができる。
○可動子４２を、ムービングコア４７にシャフト４８を圧入して設けたため、ムービングコア４７またはシャフト４８の一方の形状を変えるだけで、これまでとは異なる可動子４２を提供することができる。この結果、可動子４２の変更に要するコストを抑えることができ、電磁アクチュエータ３３のコストを抑えることが可能になる。

○開閉弁３２がブリードポート３５を開く方向に移動して、シャフト４８がアジャスタ４９に当接（衝突）することで、可動子４２の開弁方向の移動が規制される。ブリードポート３５から吐出されるオイルの吐出圧によってシャフト４８に与えられた後方向の力が、シャフト４８からアジャスタ４９に伝えられるため、衝突力がシャフト４８とムービングコア４７の圧入部に作用しない。このため、シャフト４８とムービングコア４７の圧入ズレを防ぐことができる。

（参考例１の問題点１）
図２に示す参考例１の電磁油圧制御弁は、従来技術２（図５参照）と同様、可動子４２がブリードポート３５を開く方向に移動した際、シャフト４８（具体的には、シャフト端凸部４８ａ）がアジャスタ４９に衝突して可動子４２の開弁方向の移動範囲を規制していた。

具体的に、図２に示す参考例１の電磁油圧制御弁は、シャフト４８が前方へ駆動されている状態からコイル４１の通電が停止された場合、シャフト４８にブリードポート３５から吐出するオイルの吐出圧が与えられて、シャフト４８が後方に向けて移動し、シャフト４８がアジャスタ４９に衝突する。
このため、シャフト４８がアジャスタ４９に衝突する毎に、アジャスタ４９には後方へズレる力が作用する。これにより、電磁油圧制御弁を長期に亘って使用すると、ヨーク４５に対してアジャスタ４９の圧入ズレ（軸方向の位置ズレ）が生じる可能性がある。

電磁アクチュエータ３３は、コイル４１に与えられる通電量によって、ムービングコア４７の軸方向位置が制御されて、シャフト４８に設けられた開閉弁３２の軸方向位置が制御されるものであるため、アジャスタ４９に圧入ズレが生じて、可動子用スプリング４３のバネ荷重が変化すると、コイル４１に与えられる電流値に対して、開閉弁３２の位置がズレることになり、ブリード室３４の圧力が初期特性（狙い値）からズレてしまう。その結果、図３（ａ）に示すように、コイル４１に与えられる電流値に対してスプール弁１の出力圧が、図中破線Ａの初期特性に対し、図中実線Ｂの作動後特性に示すようにズレてしまう。

（参考例１の問題点２）
図２に示す参考例１の電磁油圧制御弁は、従来技術２（図５参照）で採用していたダイアフラムＪ２および防圧遮蔽板Ｊ３（符号、図５参照）を廃止し、ステータコア４４によって電磁アクチュエータ３３内を閉塞し、排圧室５０から排出されるオイルが電磁アクチュエータ３３内に流入するのを防いでいる。
しかし、ステータコア４４とシャフト４８の間には摺動クリアランスが存在するため、ブリードポート３５から排圧室５０内に排出されたオイルが直接的に摺動クリアランスへ流入するように作用する。このように、オイルが直接摺動クリアランスに流入するように作用することで、オイル中に含まれる異物が摺動クリアランスに侵入する可能性が高まり、シャフト４８の摺動不良（スティックやロック等）を発生させる可能性がある。

〔実施例１の電磁油圧制御弁〕
実施例１の電磁油圧制御弁を、図１を参照して説明する。
上記の問題点１、２を解決するために、この実施例１の電磁アクチュエータ３３は、次に示す技術を採用している。
シャフト４８においてアジャスタ４９とは異なる側（前側）には、シャフト４８がアジャスタ４９側（後方）へ移動した際にステータコア４４（磁気固定子の一例）に当接してアジャスタ４９側への移動を規制する大径部４８ｂが設けられている。即ち、可動子４２がブリードポート３５を開く方向に移動した際、シャフト４８の前部に形成された大径部４８ｂがステータコア４４に直接当接することで、可動子４２の開弁方向の移動範囲を規制するように設けられている。

また、シャフト４８がブリードポート３５を開く開弁方向に移動して大径部４８ｂがステータコア４４に当接することで、大径部４８ｂがシャフト摺動穴４４ａにおけるブリードポート３５側（排圧室５０側）を閉塞するように設けられている。
具体的にシャフト４８には、図１（ｂ）に示されるように、大径部４８ｂが一体に設けられている。この大径部４８ｂは、略円柱形状を呈する。大径部４８ｂの外形寸法φｄ１は、シャフト摺動穴４４ａにより摺動保持される摺動軸部４８ｃの外形寸法φｄ２（およびシャフト摺動穴４４ａの内径寸法φｄ０）より大きく設けられている（φｄ１＞φｄ２、φｄ０）。そして、大径部４８ｂと摺動軸部４８ｃとによるリング状の段差面（大径部４８ｂの後面）は、軸方向に対して垂直に設けられている。

この大径部４８ｂの前端には、開閉弁３２が設けられるものであり、大径部４８ｂは排圧室５０内に配置される。そして、シャフト４８が後方（アジャスタ４９側）へ移動することにより、大径部４８ｂと摺動軸部４８ｃとの段差面が、ステータコア４４の前面に当接して、シャフト４８の後方（開弁方向）への移動範囲を規制するとともに、シャフト摺動穴４４ａにおけるブリードポート３５側を閉塞する。
なお、シャフト４８の後端部は、大径部４８ｂと摺動軸部４８ｃとの段差面がステータコア４４に当接した状態であっても、アジャスタ４９に到達しないように設けられる。具体的にこの実施例１におけるシャフト端凸部４８ａは、可動子用スプリング４３の前端の保持機能のみを有するバネ座であり、シャフト端凸部４８ａはアジャスタ４９に当接しないように軸方向に短く設けられている。

（実施例１の効果）
実施例１の電磁油圧制御弁は、上記参考例１の効果に加えて、次の効果を得ることができる。
○開閉弁３２がブリードポート３５を開く方向に可動子４２が移動した際、シャフト４８が直接ステータコア４４に当接して開弁方向の移動が規制される。具体的には、可動子４２が後方へ移動した際に、大径部４８ｂと摺動軸部４８ｃとの段差面がステータコア４４に当接して、シャフト４８の後方への移動範囲が規制される。
このように、この実施例の電磁油圧制御弁では、アジャスタ４９にシャフト４８の移動範囲を規制するための衝突力が加わらない。このため、アジャスタ４９がヨーク４５に圧入固定される構造を採用しても、アジャスタ４９の圧入ズレが防がれ、可動子用スプリング４３のバネ荷重の変化が防がれる。

この結果、コイル４１に与えられる電流値に対する開閉弁３２の位置の特性変化を、長期に亘って抑えることができる。
言い換えると、コイル４１に与えられる電流値に対するブリード室３４の圧力の特性変化を、長期に亘って抑えることができる。
さらに言い換えると、コイル４１に与えられる電流値に対する電磁油圧制御弁の出力圧（出力ポート８から発生する油圧）の特性変化を長期に亘って抑えることができる。具体的には、アジャスタ４９の圧入ズレが長期に亘って防がれ、それによって可動子用スプリング４３のバネ荷重の変化が長期に亘って防がれるため、図３（ｂ）に示すように、コイル４１に与えられる電流値に対するスプール弁１の出力圧が、図中破線Ａの初期特性に対し、図中実線Ｂの作動後特性に示すように、長期に亘って出力圧の特性変化のズレを抑えることができる。

○開閉弁３２がブリードポート３５を開く方向に移動し、シャフト４８がステータコア４４に当接して開弁方向の移動が規制された状態は、ブリードポート３５から排圧室５０へ排出されるオイル流量が多い状態である。この時、大径部４８ｂがシャフト摺動穴４４ａにおけるブリードポート３５側を閉塞することで、ブリードポート３５から流出したオイルが、ステータコア４４とシャフト４８の間の摺動クリアランスに流入しなくなり、オイルに含まれる異物が摺動クリアランスに侵入する不具合が生じない。
また、大径部４８ｂがシャフト摺動穴４４ａを完全に塞がない状態であっても、図１（ａ）に示すように、大径部４８ｂが邪魔板として作用するため、ブリードポート３５から流出したオイルが摺動クリアランスに直接流入できなくなり、オイルに含まれる異物が摺動クリアランスに侵入するのを防ぐことができる。
このように、大径部４８ｂによって摺動クリアランスへの異物の侵入が阻止されるため、シャフト４８の摺動不良（スティックやロック等）の発生を防ぐことができる。これにより、ダイアフラムや防圧遮蔽板を廃止しても、電磁アクチュエータ３３の信頼性を得ることができる。

○一方、この実施例１では、可動子４２の開弁方向の規制手段を、参考例１の「シャフト４８とアジャスタ４９の当接」から「シャフト４８とステータコア４４の当接」に変更している。これにより、ブリードポート３５から吐出されるオイルの吐出圧によってシャフト４８に与えられた後方向の力が、シャフト４８からステータコア４４に伝えられるため、参考例１と同様、衝突力がシャフト４８とムービングコア４７の圧入部に作用しない。このため、シャフト４８とムービングコア４７の圧入ズレを防ぐことができる。
この結果、コイル４１に与えられる電流値に対する開閉弁３２の位置の特性変化を、長期に亘って抑えることができ、シャフト４８とムービングコア４７の圧入ズレによる出力圧の特性変化のズレを長期に亘って防ぐことができる。

〔変形例〕
上記の実施例では、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの状態で、ブリードポート３５の開度が最大になるタイプを示したが、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの状態で、ブリードポート３５が閉塞されるタイプに本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの状態で、入力ポート７と出力ポート８の連通度合が最小になり、出力ポート８と排出ポート９の連通度合が最大になるＮ／Ｌタイプを示したが、電磁アクチュエータ３３がＯＦＦの状態で、入力ポート７と出力ポート８の連通度合が最大になり、出力ポート８と排出ポート９の連通度合が最小になるＮ／Ｈ（ノーマリハイ出力）タイプに本発明を適用しても良い。

上記の実施例では、自動変速機の油圧制御装置に用いられる電磁油圧制御弁に本発明を適用する例を示したが、自動変速機以外の他の電磁油圧制御弁に本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、スプール弁１が三方弁を構成する例を示したが、スプール弁１は三方弁に限定されるものではなく、二方弁（開閉弁）、四方弁など、他の構成のスプール弁であっても良い。

上記の実施例では、ブリード室３４の圧力制御を行う電磁ブリード弁２の電磁アクチュエータ３３に本発明を適用する例を示したが、電磁ブリード弁２への適用に限定されるものではなく、流体（オイルに限定されない）の吐出圧を受ける吐出口を開閉する他の電磁アクチュエータに本発明を適用しても良い。
上記の実施例では、シャフト４８に開閉弁３２を設けた電磁アクチュエータ３３に本発明を適用する例を示したが、シャフト４８によって駆動対象物（例えば、スプール等）を駆動する電磁アクチュエータに本発明を適用しても良い。

電磁油圧制御弁の断面図、およびシャフトの側面図である（実施例１）。 電磁油圧制御弁の断面図である（参考例１）。 電磁アクチュエータに与えられる電流と、スプール弁の出力ポートから出 力される出力圧との関係を示すグラフである。 電磁油圧制御弁の断面図である（従来技術１）。 電磁油圧制御弁の断面図である（従来技術２）。

符号の説明

１ スプール弁
２ 電磁ブリード弁
３ スリーブ（バルブボディ）
４ スプール（可動バルブ）
３２ 開閉弁
３３ 電磁アクチュエータ
３４ ブリード室
３５ ブリードポート（吐出口）
４１ コイル
４２ 可動子
４３ 可動子用スプリング
４４ ステータコア（シャフトを摺動自在に支持する磁気固定子）
４４ａ シャフト摺動穴
４５ ヨーク（アジャスタが圧入される磁気固定子）
４７ ムービングコア
４８ シャフト
４８ｂ 大径部
４９ アジャスタ
α 磁気吸引部

Claims (5)

1. 通電により磁力を発生するコイルと、このコイルの発生する磁力による磁束ループを形成する磁気固定子と、この磁気固定子における磁気吸引部に磁気吸引される可動子と、この可動子に対して軸方向のバネ荷重を付与する可動子用スプリングと、前記磁気固定子に取り付けられて前記可動子用スプリングのバネ荷重の調整を行うアジャスタとを備える電磁アクチュエータにおいて、
   前記アジャスタは、前記磁気固定子に圧入固定されるものであり、
   前記可動子は、前記磁気吸引部に磁気吸引される磁性体製のムービングコアと、前記磁気固定子において軸方向に貫通形成されたシャフト摺動穴によって軸方向へ摺動自在に支持される非磁性体製のシャフトとを結合してなり、
   前記シャフトは、前記アジャスタとは異なる側に、当該シャフトが前記アジャスタ側へ移動した際に前記磁気固定子に当接して前記アジャスタ側への移動を規制する大径部を備えることを特徴とする電磁アクチュエータ。
2. 請求項１に記載の電磁アクチュエータにおいて、
   この電磁アクチュエータは、流体が吐出する吐出口を、前記可動子に設けられた開閉弁によって開閉するものであり、
   前記シャフトが前記吐出口を開く開弁方向に移動して前記大径部が前記磁気固定子に当接することで、前記大径部が前記シャフト摺動穴における前記吐出口側を閉塞することを特徴とする電磁アクチュエータ。
3. 請求項１または請求項２に記載の電磁アクチュエータにおいて、
   この電磁アクチュエータは、流体が吐出する吐出口を、前記可動子に設けられた開閉弁によって開閉するものであり、
   前記可動子は、筒形状を呈した前記ムービングコアと、このムービングコアの筒内に圧入される前記シャフトとからなることを特徴とする電磁アクチュエータ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電磁アクチュエータにおいて、
   この電磁アクチュエータは、バルブボディ内で摺動可能に支持された可動バルブを、この可動バルブの端部に形成されたブリード室の圧力によって駆動する電磁ブリード弁に用いられることを特徴とする電磁アクチュエータ。
5. 請求項４に記載の電磁アクチュエータにおいて、
   前記バルブボディは、略筒形状を呈したスリーブであり、
   前記可動バルブは、前記スリーブ内において軸方向に摺動自在に支持されたスプールであることを特徴とする電磁アクチュエータ。

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