JP5630354B2 - リニアソレノイドバルブおよびその異常判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、中空円筒状のスリーブと該スリーブ内を摺動して開弁と閉弁とを行なうスプールとを有する弁部と、前記スプールと同軸上に配置された可動部材とコイルが取り付けられた固定部材とを有し該コイルへの通電を伴って該可動部材に推力を発生させて前記スプールを押し出すソレノイド部と、該ソレノイド部の推力の方向とは逆方向に前記スプールを付勢する付勢部材と、前記ソレノイド部を収容するケースと、を備えるリニアソレノイドバルブおよびその異常判定方法に関する。

従来、この種のリニアソレノイドバルブとしては、バルブハウジングに摺動可能に挿入されたスプール弁子と、電磁コイルへの通電によりソレノイド推力を発生させてスプール弁子を開弁方向に駆動するリニアソレノイド部と、バルブハウジングのリニアソレノイド部とは反対の端部にねじ止めされた強磁性体である蓋体と、スプール弁子の先端と蓋体との間に挿入されスプール弁子を閉弁方向に付勢する戻りスプリングと、スプール弁子の先端に蓋体（強磁性体）と対向するよう固定された永久磁石とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このソレノイド弁では、リニアソレノイド部の電磁コイルが励磁されてソレノイド推力によりスプール弁子が開弁方向のストローク端付近まで移動すると、永久磁石と強磁性体である蓋体との接近に伴って磁気吸引力が発生することにより、戻りスプリングの付勢力がある程度打ち消される。このため、ソレノイド部のソレノイド推力を低減させてもスプール弁子をストローク端で保持することができる。なお、磁気吸引力は戻りスプリングの付勢力よりも弱いため、電磁コイルが非励磁されると、スプール弁子は戻りスプリングの付勢力により閉弁方向のストローク端まで移動するようになっている。

特開２００９−２５０３１５号公報

このように、永久磁石と強磁性体とによる磁気吸引力でソレノイド部のソレノイド推力をアシストすることにより、スプールをストロークさせた状態でソレノイド力を低減できるから、消費電力を低減させることができる。一方で、リニアソレノイドバルブは、例えば、車両に搭載される自動変速機の油圧回路に組み込まれクラッチに作用させる油圧をオンオフして変速段を切り替えるなど重要な役割を持つから、バルブスティックなどの異常をより容易に且つ確実に検出できるようにすることが望ましい。

本発明のリニアソレノイドバルブおよびその異常判定方法は、ソレノイド部の推力を永久磁石の磁力によりアシストすると共にバルブの異常を検出できるようにすることを主目的とする。

本発明のリニアソレノイドバルブおよびその異常判定方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のリニアソレノイドバルブは、
空円筒状のスリーブと該スリーブ内を摺動して開弁と閉弁とを行なうスプールとを有する弁部と、前記スプールと同軸上に配置された可動部材とコイルが取り付けられた固定部材とを有し該コイルへの通電を伴って該可動部材に推力を発生させて前記スプールを押し出すソレノイド部と、該ソレノイド部の推力の方向とは逆方向に前記スプールを付勢する付勢部材と、前記ソレノイド部を収容するケースと、を備えるリニアソレノイドバルブであって、
前記可動部材と連動するよう固定された永久磁石と、
前記可動部材の推力の方向への移動に伴って前記永久磁石が近づくよう前記スリーブ，前記固定部材，前記ケースのいずれかに固定された磁性部材と、
前記磁性部材に取り付けられ、磁界を検出する磁界検出センサと
を備えることを要旨とする。

この本発明のリニアソレノイドバルブでは、ソレノイド部の可動部材と連動するよう固定された永久磁石と、可動部材の推力の方向への移動に伴って永久磁石が近づくようスリーブ，固定部材，ケースのいずれかに固定された磁性部材と、磁性部材に取り付けられ磁界を検出する磁界検出センサとを備える。これにより、可動部材が推力の方向へ移動して永久磁石と磁性部材とが近づくと、磁気吸引力により可動部材の推力がアシストされるため、以降のコイルへの通電を抑制することができ、消費電力を低減することができる。また、磁性部材に磁界検出センサを取り付けているから、磁界の強さを検出することにより永久磁石と磁性部材との間隔、即ち、可動部材の位置を知ることができる。したがって、コイルへの通電状態とそのときの可動部材の位置（ストローク）との関係を調べることによりリニアソレノイドバルブの異常を検出することができる。

こうした本発明のリニアソレノイドバルブにおいて、前記永久磁石は、前記可動部材における前記スプール側の先端に取り付けられ、前記磁性部材は、前記ソレノイド部と前記弁部との間の接合部分に介在してなるものとすることもできるし、前記ケースの底部に形成された貫通孔を介してケース外に突出するよう前記可動部材に連結された連結部材を備え、前記永久磁石は、前記連結部材に取り付け固定され、前記磁性部材は、前記ケースの底部に一体形成または前記ケースの底部に別体として取り付けられてなるものとすることもできる。前者の場合、前記磁性部材は、前記ソレノイド部の固定部材における前記スプール側の端面にスペーサを介して当接されてなるものとすることもできる。こうすれば、スペーサを適宜選択するだけで、永久磁石と磁性部材との間隔調整を行なうことができる。

本発明のリニアソレノイドバルブの異常判定方法は、
中空円筒状のスリーブと該スリーブ内を摺動して入出力ポート間の継断を行なうスプールとを有する弁部と、前記スプールと同軸上に配置された可動部材とコイルが取り付けられた固定部材とを有し該コイルへの通電を伴って該可動部材に推力を発生させて前記スプールを押し出すソレノイド部と、該ソレノイド部の推力の方向とは逆方向に前記スプールを付勢する付勢部材と、前記ソレノイド部を収容するケースと、を備えるリニアソレノイドバルブの異常を判定するリニアソレノイドバルブの異常判定方法であって、
永久磁石を前記可動部材と連動するよう固定し、
前記可動部材の推力の方向への移動に伴って前記永久磁石が近づくよう磁性部材を前記スリーブ，前記固定部材，前記ケースのいずれかに固定し、
磁界を検出する磁界検出センサを前記磁性部材に固定し、
前記コイルへの通電状態と前記磁界検出センサの検出結果とに基づいて前記リニアソレノイドバルブの異常を判定する
ことを要旨とする。

この本発明のリニアソレノイドバルブの異常判定方法によれば、永久磁石を可動部材と連動するよう固定し、可動部材の推力の方向への移動に伴って永久磁石が近づくよう磁性部材をスリーブ，固定部材，ケースのいずれかに固定し、磁界を検出する磁界検出センサを磁性部材に固定し、コイルへの通電状態と磁界検出センサの検出結果とに基づいてリニアソレノイドバルブの異常を判定する。これは、磁性部材に取り付けられた磁界検出センサにより磁界の強さを検出することにより、永久磁石と磁性部材との間隔、即ち、可動部材の位置（ストローク）を知ることができるから、コイルへの通電状態とそのときの可動部材のストロークとの関係によって異常を判定できることに基づく。

こうした本発明のリニアソレノイドバルブの異常判定方法において、前記コイルへの通電を遮断しているときに前記磁界検出センサから閾値以上の強さの磁界が検出されたときにバルブスティックと判定するものとすることもできる。こうすれば、より確実にバルブスティックを判定することができる。

本発明の一実施例としてのリニアソレノイドバルブ２０の構成の概略を示す構成図である。 リニアソレノイドバルブ２０を含む油圧回路の構成の概略を示す構成図である。 磁石ユニット７０によるアシストの様子を示す説明図である。 磁界検出センサユニット８０の外観を示す外観図である。 リニアソレノイドバルブ２０のソレノイド電流Ｉｓｏｌと出力圧との関係を示す説明図である。 ストロークＳとソレノイド力との関係，ストロークＳと磁力との関係，ストロークＳとソレノイド力および磁力の合力との関係を示す説明図である。 バルブスティック判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ソレノイド電流Ｉｓｏｌと参照電圧値Ｖｒｅｆとの関係の一例を示す説明図である。 変形例のリニアソレノイドバルブ１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例の磁石ユニット２７０の構成の概略を示す構成図である。 固定ピンの２７８の外観を示す外観図である。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は本発明の一実施例としてのリニアソレノイドバルブ２０の構成の概略を示す構成図であり、図２はリニアソレノイドバルブ２０を含む油圧回路の構成の概略を示す構成図である。実施例のリニアソレノイドバルブ２０は、電磁コイル３２への通電をオフしているとき閉弁するノーマルクローズ型のリニアソレノイドバルブとして構成されており、図１に示すように、電磁コイル３２への通電を伴って推力（ソレノイド力）を発生させるソレノイド部３０と、このソレノイド部３０のソレノイド力によって開弁方向に駆動され入力した油圧を調圧して出力する調圧バルブ部４０と、ソレノイド部３０のソレノイド力をアシストして調圧バルブ部４０を開弁状態で保持するための磁石ユニット７０と、磁石ユニット７０で形成される磁界を検出する磁界検出ユニット８０とを備える。このリニアソレノイドバルブ２０は、例えば、オートマチックトランスミッションに組み込まれたクラッチやブレーキの油圧制御に用いられ、図２に示すように、ポンプ９２によりストレーナ９１を介して吸引されリニアソレノイドバルブ９６による駆動制御を受けてレギュレータバルブ９４により調圧された油圧（ライン圧）を入力ポート５２を介して入力し調圧して出力ポート５４を介してクラッチ９８のクラッチ油室に供給する。

ソレノイド部３０は、底付き円筒部材としてのソレノイドケース３１と、ソレノイドケース３１の内周側に配置され絶縁性のボビン３２ａに絶縁導線が巻回されてなる電磁コイル３２と、ソレノイドケース３１の開口端部に外周部が固定されたフランジ部３４ａとフランジ部３４ａの内径側から電磁コイル３２の内周面に沿って軸方向に延伸された円筒部３４ｂとからなる第１のコア３４と、ソレノイドケース３１の底部に配置され電磁コイル３２の内周面に沿って第１のコア３４の円筒部３４ｂと所定間隔を隔てた位置まで軸方向に延伸された円筒状の第２のコア３５と、第２のコア３５の内周側に挿入され第１および第２のコア３４，３５の内周面を軸方向に摺動可能なプランジャ３６と、第１のコア３４の円筒部３４ｂの内周側に挿入されプランジャ３６の先端に当接すると共に円筒部３４ｂの内周面を軸方向に摺動可能なシャフト３８と、を備える。また、ソレノイド部３０は、電磁コイル３２からの端子がソレノイドケース３１の外周部に形成されたコネクタ部３９に配策されており、この端子を介して電磁コイル３２への通電が行なわれるようになっている。

第１のコア３４の円筒部３４ｂは、外周面では先端に向かうほど外径が小さくなるようテーパ状に形成され、内周面ではシャフト３８の外径よりも大きな外径のプランジャ３６の先端部が嵌挿可能に段差部３４ｃが形成されている。段差部３４ｃには、プランジャ３６が第１のコア３４に直接当接しないよう非磁性材料により形成された環状のリング３７が配置されている。

ソレノイドケース３１と第１のコア３４と第２のコア３５とプランジャ３６は、いずれも純度の高い鉄やニッケル，コバルトなどの強磁性材料により形成されており、第１のコア３４の円筒部３４ｂの端縁と第２のコア３５の端縁との間の空間は、非磁性体として機能する。なお、この空間は、非磁性体として機能させればよいから、ステンレススチールや黄銅などの非磁性金属を設けるものとしても構わない。

シャフト３８は、長軸状の部材であり、その先端側の側面には周方向に全周に亘って溝３８ａが形成されている。

ソレノイド部３０では、電磁コイル３２に通電すると、ソレノイドケース３１，第２のコア３５，プランジャ３６，第１のコア３４，ソレノイドケース３１の順に電磁コイル３２の周囲を周回するよう磁束が流れる磁気回路が形成され、これにより第１のコア３４とプランジャ３６との間に磁気吸引力が作用してプランジャ３６が吸引される。前述したように、プランジャ３６の先端には第１のコア３４の内周面を軸方向に摺動可能なシャフト３８が当接されているから、プランジャ３６の吸引に伴ってシャフト３８は前方に押し出される。

ソレノイド部３０のプランジャ３６の先端には、磁石ユニット７０が取り付けられている。磁石ユニット７０は、図１に示すように、環状の永久磁石（例えば、ネオジウム磁石やフェライト磁石など）７２と、永久磁石７２の外径よりも若干大きな内径の大径部７４ａとシャフト３８の外径よりも若干大きな内径の小径部７４ｂとを有する段付き円筒状に形成された強磁性材料からなるカバー７４と、により構成されている。この磁石ユニット７０は、調圧バルブ部４０側の磁石面が露出するよう永久磁石７２をカバー７４の大径部７４ａに収容した状態で小径部７４ｂをシャフト３８の先端側から挿入し、小径部７４ｂの外周をシャフト３８の溝３８ａでかしめることによりシャフト３８に接合されている。

ソレノイド部３０の第１のコア３４には、フランジ付きの有底円筒状に形成された強磁性材料からなる磁気吸着部材７８が、互いのフランジ部３４ａ，７８ａが重なり合うように配置されている。磁気吸着部材７８は、円筒部７８ｂと底部７８ｃとによりシャフト３８の先端に接合された磁石ユニット７０を覆うように収容しており、シャフト３８のストロークが大きいときに磁石ユニット７０が底部７８ｃ側に近接し、シャフト３８のストロークが小さいときに磁石ユニット７０が底部７８ｃ側から離間する。図３に、シャフト３８のストロークと磁石ユニット７０に生じる磁束との関係を示す。なお、図３（ａ）は磁石ユニット７０が磁気吸着部材７８に近接している状態を示し、図３（ｂ）は磁石ユニット７０が磁気吸着部材７８から離間している状態を示し、図中の円弧矢印の太さは磁束の量を示す。図示するように、シャフト３８のストロークが大きいほど磁石ユニット７０が磁気吸着部材７８に近接するため、磁束が増加し、磁石ユニット７０に作用する吸引力が強くなる。磁石ユニット７０に作用する吸引力は、ソレノイド部３０のソレノイド力と同方向であるから、ソレノイド力をアシストする力となる。

磁気吸着部材７８には、磁界検出ユニット８０が取り付けられている。図４に、磁界検出ユニット８０の外観を示す。磁界検出ユニット８０は、図示するように、磁界を検出するホール素子８２とその端子８４とが、樹脂モールド部８６にインサートされて形成されている。

調圧バルブ部４０は、図１に示すように、油路が形成されたバルブボディ１０に組み込まれており、フランジ部５０ａを有する中空円筒状に形成されたスリーブ５０と、スリーブ５０の内部空間に挿入され一端がソレノイド部３０のシャフト３８の先端に当接されたスプール６０と、スリーブ５０のフランジ部５０ａとは反対側の端部にねじ止めされたエンドプレート４２と、エンドプレート４２とスプール６０の他端との間に設けられてスプール６０をソレノイド部３０側の方向へ付勢するスプリング４４とを備える。なお、エンドプレート４２は、そのねじ込み量を調整することにより、スプリング４４の付勢力を微調整することができるようになっている。

調圧バルブ部４０とソレノイド部３０との接合は、スリーブ５０のフランジ部５０ａと磁気吸着部材７８のフランジ部７８ａと第１のコア３４のフランジ部３４ａとを互いに重ね合わせた状態で円筒状のソレノイドケース３１でフランジ部５０ａ，７８ａ，３４ａまで覆うと共にソレノイドケース３１の開口端部をかしめることにより行なわれる。磁気吸着部材７８のフランジ部７８ａと第１のコア３４のフランジ部３４ａとの重ね合わせは、スペーサ７９を介在させた状態で行なわれ、スペーサ７９のサイズ（厚み）を適宜選択することで磁気吸着部材７８と磁石ユニット７０との間隔を微調整できるようになっている。

スリーブ５０は、その内部空間の開口部として、作動油を入力する入力ポート５２と、入力した作動油を出力する出力ポート５４と、入力した作動油をドレンするドレンポート５６と、出力ポート５４上の作動油をバルブボディ１０の内壁とスリーブ５０の外壁とにより形成されたフィードバック用油路５８ａを介して入力してスプール６０にフィードバック力を作用させるためのフィードバックポート５８とが形成されている。

スプール６０は、スリーブ５０の内部空間に挿入されてスリーブ５０内を摺動する軸状部材として形成されており、図１に示すように、ソレノイド部３０側のランド６２と、ランド６２に隣接する中央のランド６４と、ランド６４に隣接しランド６４よりも外径の小さなランド６６と、ランド６２，６４間の側面に互いのランド６２，６４から中央部に向かうほど外径が小さくなるようテーパ状に形成され入力ポート５２と出力ポート５４とドレンポート５６の各ポート間を連通可能な連通溝６８と、ランド６２のソレノイド部３０側に隣接しランド６２よりも外径が小さな縮径部６９と、が形成されている。スプール６０の縮径部６９は、磁気吸着部材７８の底部７８ｃの中心に形成された貫通孔７８ｄを貫通した状態で端面がシャフト３８の先端に当接している。なお、スリーブ５０におけるスプール６０のランド６４，６６が位置する部位には、フィードバックポート５８が形成されており、フィードバックポート５８から入力された油圧は、二つのランド６４，６６の径差（受圧面積差）に応じた差圧によってフィードバック力としてスプリング４４の付勢力と同方向にスプール６０を押圧する。

こうして構成された実施例のリニアソレノイドバルブ２０の動作について説明する。図５は、リニアソレノイドバルブ２０のソレノイド電流Ｉｓｏｌと出力圧との関係を示す説明図であり、図６は、ストロークＳとソレノイド力との関係，ストロークＳと磁力との関係，ストロークＳとソレノイド力および磁力の合力との関係を示す説明図である。図６（ａ）にストロークＳとソレノイド力との関係およびストロークＳと磁力との関係を示し、図６（ｂ）にストロークＳと合力との関係を示す。なお、磁石ユニット７０は、図６に示すように、実施例では、シャフト３６のストロークＳが値０、即ち、磁気吸着部材７８から最も離れているときであっても磁気吸着部材７８との間で若干の磁力（吸引力）が作用するよう永久磁石７２の強さと永久磁石７２と磁気吸着部材７８との間隔を調整するものとしている。いま、電磁コイル３２への通電がオフされている場合、即ち、ソレノイド電流Ｉｓｏｌが値０の場合を考える。この場合、スプール６０はスプリング４４の付勢力によりソレノイド部３０側へ移動しているから、ランド６４により入力ポート５２が閉塞されると共に連通溝６８を介して出力ポート５４とドレンポート５６とが連通する。したがって、出力ポート５４から出力される出力圧はゼロとなる。一方、電磁コイル３２への通電が開始されると、ソレノイド電流Ｉｓｏｌが大きいほど大きな吸引力（ソレノイド力）をもって第１のコア３４にプランジャ３６が吸引され、これに伴って先端にスプール６０が当接されたシャフト３８が前方に押し出され、スプール６０がスプリング４４側へ移動する。このとき、スプール６０は、スプリング４４側に移動するほど入力ポート５２の開口面積を広げると共にドレンポート５６の開口面積を狭め、出力ポート５４から出力する出力圧を増大させる。また、スプール６０がスプリング４４側のストローク端まで移動すると、入力ポート５２と出力ポート５４とが完全に連通すると共にドレンポート５６が完全に閉塞し、出力ポート５４から最大圧Ｐｍａｘが出力される。ここで、磁石ユニット７０は、スプール６０がスプリング４４側のストローク端に近づくほど磁気吸着部材７８に近接してソレノイド力をアシストする方向に吸引力（磁力）が増大し、スプール６０がストローク端まで移動したときに吸引力が最大となる。したがって、スプール６０がストローク端まで移動したときには、電磁コイル３２に流す電流を所定電流Ｉｓに低下させても、ソレノイド力と磁力との合力によりスプール６０はストローク端で保持され、最大圧Ｐｍａｘの出力が維持される。ソレノイド電流Ｉｓｏｌを所定電流Ｉｓよりも更に低下させると、ソレノイド力の低下により、スプリング４４のバネ力がソレノイド力と磁力との合力に打ち勝ち、出力ポート５４の油圧がドレンポート５６を介してドレンされる。油圧のドレンは、所定電流Ｉｓから値０に向けてソレノイド電流Ｉｓｏｌを徐々に低下させることにより徐々に行なうことができる。

次に、リニアソレノイドバルブ２０のバルブ（スプール６０）やプランジャ３６などのスティックを検出するための動作について説明する。図７は、スティック判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、リニアソレノイドバルブ２０を駆動する駆動回路を制御する図示しない電子制御ユニットにより実行される。スティック判定ルーチンでは、まず、ホール素子８２からの出力電圧Ｖｓや駆動回路に内蔵された図示しない電流センサからのソレノイド電流Ｉｓｏｌを入力し（ステップＳ１００）、入力したソレノイド電流Ｉｓｏｌに基づいて参照電圧値Ｖｒｅｆを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、参照電圧値Ｖｒｅｆは、リニアソレノイドバルブ２０にバルブスティックやプランジャスティックが生じていない正常時にソレノイド電流Ｉｓｏｌをソレノイド部３０に印加して駆動した際にホール素子８２から出力される電圧値であり、実施例では、ソレノイド電流Ｉｓｏｌと参照電圧値Ｖｒｅｆとの関係を予め求めてマップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、ソレノイド電流Ｉｓｏｌが与えられるとマップから対応する参照電圧値Ｖｒｅｆを導出することにより設定するものとした。このマップの一例を図８に示す。こうして参照電圧値Ｖｒｅｆを設定すると、入力した出力電圧Ｖｓが参照電圧値Ｖｒｅｆから所定値αを減じた下限値（Ｖｒｅｆ−α）と参照電圧値Ｖｒｅｆに所定値αを加えた上限値（Ｖｒｅｆ＋α）とにより定まる許容範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。出力電圧Ｖｓが前述した下限値（Ｖｒｅｆ−α）と上限値（Ｖｒｅｆ＋α）とにより定まる許容範囲内にあるときには（図８参照）、バルブ（プランジャ）スティックは生じていないと判定して、ステップＳ１００に戻る。一方、入力した出力電圧Ｖｓが下限値（Ｖｒｅｆ−α）よりも小さいと判定されたり、出力電圧Ｖｓが上限値（Ｖｒｅｆ＋α）よりも大きいと判定されると、リニアソレノイドバルブ２０にバルブ（プランジャ）スティックが生じていると判定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。ここで、所定値αは、ソレノイド電流Ｉｓｏｌを検出する電流センサのバラツキや構成部品のバラツキ，スプール６０やプランジャ３６の摺動摩擦抵抗のバラツキなど考慮して設定されたマージン値である。いま、例えば、スプール６０がエンドプレート４２側の移動端までストロークした状態でバルブスティックしている場合を考える。この場合、ソレノイド電流Ｉｓｏｌが比較的低くソレノイド部３０からソレノイド力が低いときには、シャフト３８はスプール６０のスティックによりスプール６０を介したスプリング４４の付勢力を受けていないため、移動がフリーとなる。このため、磁石ユニット７０が磁気吸着部材７８に吸着し、ホール素子８２で検出される出力電圧Ｖｓは比較的大きなものとなる。このように、リニアソレノイドバルブ２０にバルブ（プランジャ）スティックが生じると、ソレノイド電流Ｉｓｏｌとホール素子８２の出力電圧Ｖｓとの関係が正常時の関係とは異なるものとなるから、これを監視することによりバルブ（プランジャ）スティックを判定することができる。

以上説明した実施例のリニアソレノイドバルブ２０によれば、ソレノイド部３０のシャフト３８の先端に磁石ユニット７０を接合し、磁石ユニット７０を取り囲むようにフランジ付き有底円筒状に形成された磁気吸着部材７８をソレノイド部３０と調圧バルブ部４０との間に配置するから、磁石ユニット７０による磁力でソレノイド部３０のソレノイド力をアシストでき、消費電力を低減することができる。しかも、磁気吸着部材７８に磁界を検出する磁界検出ユニット８０を取り付けるから、ソレノイド電流Ｉｓｏｌと磁界検出ユニット８０（ホール素子８２）により検出された出力電圧Ｖｓとの関係を監視するだけで、バルブ（プランジャ）スティックが生じているか否かを判定することができる。さらに、磁気吸着部材７８のフランジ部７８ａとソレノイド部３０の第１のコア３４のフランジ部３４ａとをスペーサ７９を介在させた状態で重ね合わせるから、シャフト３８に対して磁石ユニット７０の取り付けに若干の誤差が生じるものとしても、スペーサ７９を適宜選択するだけで磁気吸着部材７８と磁石ユニット７０との間隔を微調整することができる。

実施例では、ソレノイド電流Ｉｓｏｌに基づいてリニアソレノイドバルブ２０が正常時における参照電圧値Ｖｒｅｆを設定し、ホール素子８２からの出力電圧Ｖｓが参照電圧値Ｖｒｅｆから所定値αを減じた下限値（Ｖｒｅｆ−α）と参照電圧値Ｖｒｅｆに所定値αを加えた上限値（Ｖｒｅｆ＋α）とにより定まる許容範囲内にあるか否かを判定することによりリニアソレノイドバルブ２０にバルブ（プランジャ）スティックが生じているか否かを判定するものとしたが、これに限定されるものではなく、ソレノイド電流Ｉｓｏｌが値０で且つホール素子８２からの出力電圧Ｖｓが閾値Ｖｒｅｆ（ソレノイド電流Ｉｓｏｌが値０のときに対応する参照電圧値Ｖｒｅｆにマージン値αを加えた値）よりも大きいときにリニアソレノイドバルブ２０にバルブ（プランジャ）スティックが生じていると判定するなど、電磁コイル３２への通電状態と磁界検出ユニット８０の検出結果とに基づいてリニアソレノイドバルブ２０の異常を判定するものであれば如何なるものとしても構わない。

実施例のリニアソレノイドバルブ２０では、磁石ユニット７０をソレノイド部３０のシャフト３８の先端に接合し、磁石ユニット７０を取り囲むようにフランジ付き有底円筒状に形成された磁気吸着部材７８をソレノイド部３０と調圧バルブ部４０との間に配置するものとしたが、これに限定されるものではなく、磁石ユニット１７０を調圧バルブ部４０側とは反対側のソレノイドケース１３１の外に配置するものとしてもよい。図９に、変形例のリニアソレノイドバルブ１２０の構成の概略を示す。なお、変形例のリニアソレノイドバルブ１２０の各構成のうち実施例のリニアソレノイドバルブ２０と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は重複するから省略する。変形例のリニアソレノイドバルブ１２０では、プランジャ１３６には、シャフト１３８が当接している側とは反対側の端部の軸中心に凹部１３６ａが形成されており、ソレノイドケース１３１の底部にはプランジャ１３６の軸中心の直線上に貫通孔１３１ａが形成されている。凹部１３６ａには内周面に螺旋状の溝が設けられており、外周面に螺旋状の溝が設けられた連結棒１７１がソレノイドケース１３１の貫通孔１３１ａを貫通した状態でその一端側が凹部１３６ａにねじ止めされている。連結棒１７１の他端側には、磁石ユニット１７０が取り付けられている。磁石ユニット１７０は、永久磁石７２と、永久磁石７２の外径よりも若干大きな内径の大径部１７４ａと連結棒１７１の外径よりも若干大きく且つ内周面に螺旋状の溝が設けられた小径部１７４ｂとを有する段付き円筒状に形成された強磁性材料からなるカバー１７４とを備え、ソレノイドケース１３１側の磁石面が露出するよう永久磁石７２をカバー１７４の大径部１７４ａに収容した状態で小径部１７４ｂを連結棒１７１にねじ止めし、小径部１７４ｂの外周をかしめることにより連結棒１７１に接合されている。また、ソレノイドケース１３１の底部には、連結棒１７１を貫通させる貫通孔１７８ｄが軸中心に形成された強磁性材料からなる円盤状の磁気吸着部材１７８が取り付けられており、磁気吸着部材１７８にはホール素子８２と端子８４とを樹脂モールド部１８６にインサートして形成された磁界検出ユニット１８０が固定されている。

上述した変形例では、カバー１７４の小径部１７４ｂの内周面に設けられた螺旋状の溝と連結棒１７１の外周面に設けられた螺旋状の溝とによりカバー１７４を連結棒１７１にねじ込んだ状態で小径部１７４ｂの外周をかしめることにより磁石ユニット１７０を連結棒１７１に固定するものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図１０に示すように、固定金具２７８を用いて磁石ユニット２７０を連結棒２７１に固定するものとしてもよい。図１１は、固定金具２７８の外観を示す外観図である。この例では、連結棒２７１は、その先端の断面が六角形状に形成されており、固定金具２７８は、カバー２７４の小径部２７４ｂの外周面を拘束する円弧状の第１ピン２７８ａと、第１ピン２７８ａと一体に連結され連結棒２７１の先端の側面を両側から狭持して拘束するＵ字状の第２ピン２７８ｂとから形成されている。第２ピン２７８ｂは、可撓性を有しており、カバー２７４に対して所定トルク以上の回転トルクを付与されたときに、第２ピン２７８ｂの拘束が解除され、カバー２７４を６０度単位で回転させることができるようになっている。したがって、６０度単位の回転量に応じたねじ込み量で永久磁石７２とソレノイドケース１３１との間隔を微調整することができる。ここで、連結棒２７１の先端の断面形状は、六角形に限られず、四角形や八角形などの他の多角形の形状とするものとしても構わない。なお、連結棒２７１の断面形状を四角形とする場合には、９０度単位でカバー２７４のねじ込み量を調節することができ、連結棒２７１の断面形状を八角形とする場合には、４５度単位でカバー２７４のねじ込み量を調節することができる。

また、上述した変形例では、ソレノイドケース１３１に別体の磁気吸着部材１７８を取り付けるものとしたが、ソレノイドケース１３１が強磁性材料により形成されていれば、ソレノイドケース１３１の底部を磁気吸着部材として機能させるものとしてもよい。即ち、磁気吸着部材をソレノイドケースと一体成形するものとしてもよい。

実施例やその変形例では、永久磁石７２にカバー７４，１７４，２７４を取り付けると共にカバー７４，１７４，２７４をシャフト３８や連結棒１７１，２７１に接合するものとしたが、カバー７４，１７４，２７４を用いることなく、永久磁石を直接にシャフト３８や連結棒１７１，２７２に接合するものとしても構わない。ただし、この場合、永久磁石の加工が必要となる。

実施例やその変形例では、ホール素子８２を用いて磁界検出ユニット８０，１８０を構成するものとしたが、これに限定されるものではなく、ホール素子とその出力信号をデジタル信号に変換するＩＣとがパッケージ化されたホールＩＣなど磁界を検出することができるものであれば、如何なるセンサであっても構わない。

実施例のリニアソレノイドバルブ２０では、オートマチックトランスミッションに組み込まれたクラッチやブレーキの油圧制御に用いるものとしたが、これに限定されるものではなく、流体圧により作動する如何なる作動機構の流体圧制御に用いるものとしてもよい。

実施例では、本発明をリニアソレノイドバルブ２０に適用して説明するものとしたが、リニアソレノイドバルブの異常を判定する異常判定方法の形態とするものとしてもよい。

ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、調圧バルブ部４０が「弁部」に相当し、ソレノイド部３０が「ソレノイド部」に相当し、スプリング４４が「付勢部材」に相当し、ソレノイドケース３１が「ケース」に相当し、永久磁石７２が「永久磁石」に相当し、磁気吸着部材７８が「磁性部材」に相当し、ホール素子８２を備える磁界検出ユニット８０が「磁界検出センサ」に相当する。また、連結棒１７１，２７１が「連結部材」に相当する。ここで、なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、リニアソレノイドバルブの製造産業などに利用可能である。

１０ バルブボディ、２０，１２０ リニアソレノイドバルブ、３０ ソレノイド部、３１，１３１ ソレノイドケース、３２ 電磁コイル、３２ａ ボビン、３４ 第１のコア、３４ａ フランジ部、３４ｂ 円筒部、３４ｃ 段差部、３５ 第２のコア、３６，１３６ プランジャ、３７ リング、３８，１３８ シャフト、３８ａ 溝、３９ コネクタ部、４０ 調圧バルブ部、４２ エンドプレート、４４ スプリング、５０ スリーブ、５０ａ フランジ部、５２ 入力ポート、５４ 出力ポート、５６ ドレンポート、５８ フィードバックポート、５８ａ フィードバック用油路、６０ スプール、６２，６４，６６ ランド、６８ 連通溝、６９ 縮径部、７０，１７０，２７０ 磁石ユニット、７２ 永久磁石、７４，１７４，２７４ カバー、７４ａ，１７４ａ 大径部、７４ｂ，１７４ｂ 小径部、７８，１７８ 磁気吸着部材、７８ａ フランジ部、７８ｂ 円筒部、７８ｃ 底部、７８ｄ，１７８ｄ 貫通孔、７９ スペーサ、８０，１８０ 磁界検出ユニット、８２ ホール素子、８４ 端子、８６，１８６ 樹脂モールド部、９１ ストレーナ、９２ ポンプ、９４ レギュレータバルブ、９６ リニアソレノイドバルブ、９８ クラッチ、１３１ａ 貫通孔、１３６ａ 凹部、１７１，２７１ 連結棒、２７８ 固定金具、２７８ａ 第１ピン、２７８ｂ 第２ピン。

Claims (4)

1. 中空円筒状のスリーブと該スリーブ内を摺動して開弁と閉弁とを行なうスプールとを有する弁部と、前記スプールと同軸上に配置された可動部材とコイルが取り付けられた固定部材とを有し該コイルへの通電を伴って該可動部材に推力を発生させて前記スプールを押し出すソレノイド部と、該ソレノイド部の推力の方向とは逆方向に前記スプールを付勢する付勢部材と、前記ソレノイド部を収容するケースと、を備えるリニアソレノイドバルブであって、
   前記可動部材と連動するよう固定された永久磁石と、
   前記可動部材の推力の方向への移動に伴って前記永久磁石が近づくよう前記スリーブ，前記固定部材，前記ケースのいずれかに固定された磁性部材と、
   前記磁性部材に取り付けられ、磁界を検出する磁界検出センサと
   を備え、
   前記永久磁石は、前記可動部材における前記スプール側の先端に取り付けられ、
   前記磁性部材は、前記ソレノイド部と前記弁部との間の接合部分に介在してなる
   ことを特徴とするリニアソレノイドバルブ。
2. 請求項１記載のリニアソレノイドバルブであって、
   前記磁性部材は、前記ソレノイド部の固定部における前記スプール側の端面にスペーサを介して当接されてなる
   ことを特徴とするリニアソレノイドバルブ。
3. 中空円筒状のスリーブと該スリーブ内を摺動して入出力ポート間の継断を行なうスプールとを有する弁部と、前記スプールと同軸上に配置された可動部材とコイルが取り付けられた固定部材とを有し該コイルへの通電を伴って該可動部材に推力を発生させて前記スプールを押し出すソレノイド部と、該ソレノイド部の推力の方向とは逆方向に前記スプールを付勢する付勢部材と、前記ソレノイド部を収容するケースと、を備えるリニアソレノイドバルブの異常を判定するリニアソレノイドバルブの異常判定方法であって、
   永久磁石を、前記可動部材と連動するよう該可動部材における前記スプール側の先端に取り付け、
   磁性部材を、前記可動部材の推力の方向への移動に伴って前記永久磁石が近づき且つ前記ソレノイド部と前記弁部との間の接合部分に介在するよう前記スリーブ，前記固定部材，前記ケースのいずれかに固定し、
   磁界を検出する磁界検出センサを前記磁性部材に固定し、
   前記コイルへの通電状態と前記磁界検出センサの検出結果とに基づいて前記リニアソレノイドバルブの異常を判定する
   ことを特徴とするリニアソレノイドバルブの異常判定方法。
4. 請求項３記載のリニアソレノイドバルブの異常判定方法であって、
   前記コイルへの通電を遮断しているときに前記磁界検出センサから閾値以上の強さの磁界が検出されたときにバルブスティックと判定する
   ことを特徴とするリニアソレノイドバルブの異常判定方法。