JP6187316B2 - 電磁弁 - Google Patents
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Description
リニアソレノイド型電磁弁は従来より種々の構成のものが実用に供されているが、その代表例としては、例えば、特許文献1に記載されているリニアソレノイド型電磁弁が知られている。
当該ネジ調整機構は、スリーブの一端側の内周に雌ネジ部を設けるとともに、調節部材をなすスクリュアジャスト(以下、単に受栓と呼ぶ。)の外周に雄ネジ部を設けて、この両ネジ部を螺合するとともに、受栓の一端にスプリングの一端を係止するもので、受栓自体を回転させながら軸方向に移動することによりスプリングの取付荷重を調節することができる。
本発明者は、電磁弁の小型化・高性能化の更なる向上を目指し、数多の実験・研究を重ねてきたが、このたび、賞用されている上記固定手段(B)において受栓の固定状態を精査したところ、次のような問題点が内在していることを突き止めた。
もっとも、雄ネジ部と雌ネジ部との間にはバックラッシ等のクリアランスがあることから、カシメ時にこのクリアランス分だけ受栓が軸方向に移動しスプリングの取付荷重に差異をもたらすことは知られていた。
請求項1に記載の発明(電磁弁)は、電磁力により駆動されるスプールと、このスプールを軸方向に往復移動可能に収容するスリーブと、電磁力とのバランス作用でスプールの移動量を制限するスプリング(付勢手段)と、ネジ調整機構を介してスリーブ内を軸方向に移動可能でありスプリングの取付荷重を加減する受栓(調節部材)と、を備え、ネジ調整機構がスリーブの雌ネジ部と受栓の雄ネジ部とで構成されていることを基本構成としている。
したがって、受栓が傾くことがなく、スプリングの傾きを招来しないため、スプールの良好な摺動性を確保し、電磁弁の制御精度を向上することができる。
本実施例では、特に、自動車用自動変速装置の油圧システムに適用される油圧制御用電磁弁を示しており、当該電磁弁の自動変速装置における位置付けを図3に基づいて概説する。
油圧制御用電磁弁103は、Dモードの選択時にクラッチ機構104へのオイルの供給油路を開放または遮断するとともに、オイルの供給圧を調整する。そして、電磁弁103は、スプール弁1を駆動するアクチュエータとしてリニアソレノイド2を備えており、エンジンの油槽(オイルパン)中で軸線が水平になるように設置される。
次に、油圧制御用電磁弁(以下、電磁弁と略称する。)103の具体的な構造について、図1を参照しながら順次説明する。なお、図1において、図の上方および下方が設置時の天方向および地方向に相当する。
まず電磁弁103は、前述したように、スプール弁1と、このスプール弁1を駆動するリニアソレノイド2とで構成されている。
なお、ネジ調整機構11および固定手段12の詳細については後述する。
なお、リングコア19にはステータコア14の案内コア14cが嵌合し、案内コア14cとリングコア19との磁束の受け渡しを行う。リングコア19の端面がヨーク17の底部17aに当接し、リングコア19とヨーク17との磁束の受け渡しを行う。これにより、案内コア14cとヨーク17とは、リングコア19を介して磁気的に結合される。
次に、上記構成の電磁弁103の基本的作用を説明する。
ソレノイドコイル13に通電されない時、ステータコア14の磁気吸引コア14aには電磁吸引力(電磁力)が発生しない。したがって、スプール4、シャフト16、および、プランジャ15は、スプリング5の付勢力によって図1の右方向に押し付けられている。そして、プランジャ15の端面がヨーク17の底部17bに当接している。
この状態では、入口ポート7aから流入したオイルは、ランド8bとランド8cとの間隙から排出ポート7cへ流出する。したがって、クラッチ機構104は駆動されない。
この状態では、ランド8cが排出ポート7cを遮断するため、入口ポート7aから流入したオイルは、ランド8bとランド8cとの間隙から出口ポート7bへ流出し、クラッチ機構104を駆動する。また、出口ポート7bから流出したオイルの一部は呼吸ポート7dへ戻される。
上記の非通電(オフ)状態と通電(オン)状態とが、電子制御装置のデューティ制御により繰り返される。
しかして、スリーブ3内を軸方向に摺動するスプール4には、リニアソレノイド2による吸引力およびスプリング5による付勢力(取付荷重)が作用している。これにより、入口ポート7aに供給されるオイルの供給圧は、このオイルが出口ポート7bから流出するときにはリニアソレノイド2への入力電気信号に対応した出力圧に調整される。供給圧に対するスプール4の移動量の調節は、ネジ調整機構11によってスプリング5の取付荷重を調整して行われる。
また、スリーブ3は、リニアソレノイド2と反対側の端部に、小径筒部32を有している。小径筒部32は、外周面の一部が上下に対面する二面幅部32aに形成されており、内周面に雌ネジ部32bを有する。
とりわけ、本発明の要は、上記のネジ調整機構11に施す固定手段12にあり、その具体例について、図4および図5に基づいて詳説する。
図5(a)は、スプリング5の取付荷重を所定値に調整した直後のネジ調整機構11の螺合状態を示している。
かかる状態のネジ調整機構11に対して、固定手段12を施すわけで、具体的にはスリーブ3の小径筒部32において、二面幅部32aを一対のカシメパンチX(X1、X2)によって矢印のごとく上下からカシメる。
すると、例えば、上側のカシメパンチX1は雌ネジ部32bの山部分(厚肉の部分)を押圧変形し、下側のカシメパンチX2は雌ネジ部32bの谷部分(薄肉の部分)を押圧変形することになる。
その結果、図5(b)に示すように、雌ネジ部32bと雄ネジ部10bとの間にはクリアランスSが存在していることもあって、受栓10の雄ネジ部10bにはアンバランスな押圧荷重が加わり、雄ネジ部10bが矢印Yのごとく曲げモーメントを受けることで、受栓10の中心軸線Oが基準線(スリーブ3の中心軸線)Zに対し傾く事象を招来する。この受栓10の傾きにより、受栓10の端面に当接しているスプリング5も傾く結果、スプリング5としての横力が大きくなり、スプール4の摺動性が悪化するという問題を惹起していた。
図4(a)は、スプリング5の取付荷重を所定値に調整した直後のネジ調整機構11の螺合状態を示しているが、本発明では、上下一対のカシメパンチX(X1、X2)を用いてカシメるものの、そのカシメる軸方向位置を工夫している点に特徴がある。
即ち、ネジ調整機構11は、雌ネジ部32bと雄ネジ部10bとの組み合わせであることから、そのネジピッチ(山間もしくは谷間の間隔)Pに着目し、上側のカシメパンチX1と下側のカシメパンチX2との軸方向位置を半ピッチ(P/2)だけずらしている。
これにより、上側のカシメパンチX1、および、下側のカシメパンチX2で、共に、雌ネジ部32bの山部分(厚肉の部分)同士を押圧変形させて、固定手段12を構築することができる。
この結果、図4(b)に示すように、受栓10の雄ネジ部10bには均等に押圧荷重が加わり、受栓10の中心軸線Oを基準線Z上に保持することができる。
かくして、受栓10を傾むかせることなく、ネジ調整機構11を塑性変形させ(潰し)て固定手段12を設けることができ、固定手段12によってスリーブ3に対する受栓10の固定位置を所定位置に一義的に定めることができる。
上記実施例1による本発明の固定手段12によれば、次のような作用効果を奏する。
したがって、受栓10の軸心が傾くことがなく、スプリング5の傾きを招来しないため、スプール4の良好な摺動性を確保し、電磁弁103の制御精度を確実に向上することができる。
なお、図4(b)に示すように、押圧荷重の均等化によってクリアランスSも均等化できる付随効果も期待できる。
以上本発明の一実施例について詳述してきたが、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々変形することが可能であり、他の実施形態としてその変形例を例示する。
(3)また、実施例1においては、スプリング5として長いストロークの確保が容易な圧縮コイルスプリングを例示したが、スプリングで総称される付勢手段には、ゴムや皿バネ等の他の弾性体を用いることもできる。
請求項1に記載の電磁弁103において、
固定手段12は、ネジ調整機構11を構成する雌ネジ部32bまたは雄ネジ部10bのネジ山を潰すことで、受栓(調整部材)10を位置決め固定することを特徴としている(実施例1および変形例(1)参照)。
上記手段によれば、ネジ調整機構11の構成要素である雌ネジ部32bまたは雄ネジ部10bをそのまま有効活用して、受栓10をスリーブ3の所定位置に的確に固定することができる。
請求項1または2に記載の電磁弁103において、
スリーブ3は二面幅部32aを有する小径筒部32を備え、ネジ調整機構11は小径筒部32に構築されており、固定手段12は二面幅部32aに設けられることを特徴としている(実施例1参照)。
上記手段によれば、ネジ調整機構11の変形位置が平面であるため、半ピッチ(P/2)の正確なずらし設定を簡便に行え、かつ、上記変形位置が平面に加えて薄肉であるため、一対のカシメパンチX(X1、X2)によって安定した押圧変形効果を得ることができる。
請求項1〜3のいずれか1つに記載の電磁弁103において、
付勢手段をなすスプリング5が、圧縮コイルスプリングで構成されていることを特徴としている(実施例1参照)。
上記手段によれば、圧縮コイルスプリングは長いストロークの確保が容易であり、取付荷重の調整が行い易い。
請求項1〜4のいずれか1つに記載の電磁弁103において、
この電磁弁103は、自動車用自動変速装置の油圧システム100における油圧制御用電磁弁103として用いられることを特徴としている(実施例1参照)。
上記手段によれば、小型化・高性能化の要求が厳しい自動車用自動変速装置おいて一層の小型化・高性能化に貢献することができる。
Claims (5)
- 電磁力により駆動されるスプール(4)と、このスプール(4)を軸方向に往復移動可能に収容するスリーブ(3)と、前記電磁力とのバランス作用で前記スプール(4)の移動量を制限する付勢手段(5)と、ネジ調整機構(11)を介して前記スリーブ(3)内を軸方向に移動可能であり前記付勢手段(5)の付勢力を加減する調節部材(10)と、を備え、
前記ネジ調整機構(11)が前記スリーブ(3)の雌ネジ部(32b)と前記調節部材(10)の雄ネジ部(10b)とで構成されている電磁弁(103)であって、
前記調節部材(10)を軸方向に移動させて前記付勢手段(5)の付勢力を調整した後に前記調節部材(10)の位置を確定する手段として、前記ネジ調整機構(11)を軸方向に半ピッチ(P/2)ずれた位置であってかつ軸方向の軸線を挟んだ対向位置から径方向内側に向かって変形させることで、前記調節部材(10)を前記スリーブ(3)に固定する固定手段(12)を備えることを特徴とする電磁弁。 - 請求項1に記載の電磁弁(103)において、
前記固定手段(12)は、前記雌ネジ部(32b)または前記雄ネジ部(10b)のネジ山を潰すことで、前記調節部材(10)を位置決め固定することを特徴とする電磁弁。 - 請求項1または2に記載の電磁弁(103)において、
前記スリーブ(3)は、二面幅部(32a)を有する小径筒部(32)を備え、
前記ネジ調整機構(11)は、前記小径筒部(32)に構築されており、
前記固定手段(12)は、前記二面幅部(32a)に設けられることを特徴とする電磁弁。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の電磁弁(103)において、
前記付勢手段(5)は、圧縮コイルスプリングで構成されていることを特徴とする電磁弁。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の電磁弁(103)において、
この電磁弁(103)は、自動車用自動変速装置の油圧システム(100)における油圧制御用電磁弁(103)として用いられることを特徴とする電磁弁。
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