JP4100161B2 - 電磁弁 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁弁に関する。この電磁弁はオートマチックトランスミッションに用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１に電磁弁が開示されている。この種の電磁弁では、例えば図１２に示すように、内部に軸方向に延在する円柱状の収納空間８５ｅが形成された円筒状のスリーブ８５を備えている。スリーブ８５には、収納空間８５ｅを外部に開いて作動油を流出入させるスリーブポート９５ａ〜９５ｄが形成されている。
【０００３】
より詳細に説明すれば、これらスリーブポート９５ａ〜９５ｄは、図示しない油圧ポンプからの作動油を供給する供給スリーブポート９５ｃと、作動油をアクチュエータの制御用に排出する制御スリーブポート９５ｂと、作動油をドレン用に排出するドレンスリーブポート９５ａと、作動油をフィードバック用に供給するフィードバックスリーブポート９５ｄとからなる。これらスリーブポート９５ａ〜９５ｄはスリーブ８５の内周面に凹設されて各々収納空間８５ｅに繋がる内周連通溝９５ａ’〜９５ｄ’を有している。
【０００４】
また、これらスリーブポート９５ａ〜９５ｄは、図１３（図（Ａ）は上面図、図（Ｂ）は正面図、図（Ｃ）は底面図）に示すように、スリーブ８５において、軸と垂直方向に長い長方形状をなしている。また、スリーブ８５の外周面には制御スリーブポート９５ｂと軸方向で連通する軸方向連通溝９５ｅが形成されている。この軸方向連通溝９５ｅは、スリーブ８５の径方向に延びる絞り穴９５ｇにより、図１２に示すフィードバックスリーブポート９５ｄと連通している。また、スリーブ８５には収納空間８５ｅと連通するドレン孔９５ｆが貫設されている。
【０００５】
スリーブ８５の収納空間８５ｅには円柱状のスプール８４が軸方向に移動可能に収納されている。スプール８４は、軸方向の移動によってスリーブポート９５ａ〜９５ｄを封止するランド９０ａ〜９０ｃと、外周面に凹設されてスリーブポート９５ａ〜９５ｄを開放可能な外周連通溝９１ａ、９１ｂとをもつ。外周連通溝９１ａは、ランド９０ａ側が浅く凹設され、ランド９０ｂ側が深く凹設されている。
【０００６】
スリーブ８５の一端（図中、左側。以下、同様。）には通電によってスプール８４を軸方向の右側に移動可能なソレノイド８０が備えられている。すなわち、スリーブ８５の一端には右端にフランジ部８２ａを有する円筒形状の磁性体からなるコア８２が設けられている。コア８２の左側には円筒形状の磁性体からなるプランジャ８３がコア８２と僅かなエアギャップを有して設けられている。コア８２及びプランジャ８３の周囲にはコイル８１が設けられている。これらコア８２、プランジャ８３及びコイル８１はスリーブ８５と固定されたケース８６に収納されている。そして、プランジャ８３とスプール８４の一端との間には、スプール８４と一体をなすシャフト８９がコア８２の内部を挿通して設けられている。他方、スリーブ８５の他端には調整ねじ９２が螺合されており、調整ねじ９２とスプール８４の他端との間にはスプール８４をソレノイド８０側に付勢するコイルバネ９８が設けられている。
【０００７】
以上のように構成された電磁弁は、スリーブ８５がオートマチックトランスミッションのハウジング等からなるバルブボディ９６に固定され得る。このバルブボディ９６には、内部に円柱状のバルブ室９６ｄが形成され、かつバルブ室９６ｄを外部に開いてスリーブポート９５ａ〜９５ｄと整合するボディポート９６ａ〜９６ｃが形成されている。電磁弁のスリーブ８５はこのバルブボディ９６のバルブ室９６ｄ内に固定され得る。
【０００８】
より詳細には、スリーブ８５のドレンスリーブポート９５ａは、図１４に示すように、バルブボディ９６のドレンボディポート９６ａと連通している。図１２に示すスリーブ８５の制御スリーブポート９５ｂは、図１５に示すように、バルブボディ９６の制御ボディポート９６ｂと連通している。また、図１２に示すスリーブ８５の供給スリーブポート９５ｃは、図１６に示すように、バルブボディ９６の供給ボディポート９６ｃと連通している。さらに、図１２に示すスリーブ８５のフィードバックスリーブポート９５ｄは、図１７に示すように、絞り穴９５ｇ及び軸方向連通溝９５ｅを介し、図１５に示すバルブボディ９６の制御ボディポート９６ｂと連通している。
【０００９】
このように組み付けられた電磁弁では、図１２に示すように、コイル８１へ通電しない場合、スプール８４がコイルバネ９８の付勢力によってソレノイド８０側に移動している。そのため、ランド９０ｂが供給スリーブポート９５ｃを閉口している。また、ドレンスリーブポート９５ａが外周連通溝９１ａに開口されている。そのため、アクチュエータの油圧が下降することとなる。
【００１０】
他方、コイル８１へ通電する場合、コア８２が磁化され、プランジャ８３がコイルバネ９８の付勢力に抗してコア８２側に引き寄せられる。そして、シャフト８９によってスプール８４がコイルバネ９８側に押し出される。そのため、ランド９０ａがドレンスリーブポート９５ａを閉口するとともに、ランド９０ｂが供給スリーブポート９５ｃを次第に外周連通溝９１ａに開口する。これにより、供給スリーブポート９５ｃから供給された作動油は外周連通溝９１ａを経て制御スリーブポート９５ｂから導出され、アクチュエータの油圧が上昇する。なお、制御スリーブポート９５ｂから導出された作動油は、軸方向連通溝９５ｅ、絞り穴９５ｇ、外周連通溝９１ｂ及びフィードバックスリーブポート９５ｄに還流され、スプール８４をフィードバックする。
【００１１】
こうして、この電磁弁では、コイル８１への通電を制御することにより、制御スリーブポート９５ｂから導出される作動油の油圧を制御している。そのため、この電磁弁を使用して、アクチュエータの制御をすることが可能である。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１１−１６６６４１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の電磁弁では、大流量の作動油を制御する場合、作動油のフローフォースにより安定した油圧の制御が困難であった。
【００１４】
つまり、図１４に示すように、スリーブ８５の内周面にはドレンスリーブポート９５ａの一部として内周連通溝９５ａ’が凹設され、内周連通溝９５ａ’はドレンスリーブポート９５ａの一部としてドレンボディポート９６ａに連通されている。このドレンスリーブポート９５ａにおいて、コイル８１へ通電しない場合、図１５に示す制御ボディポート９６ｂ、制御スリーブポート９５ｂから戻ってきた作動油は、図１８にも示すように、外周連通溝９１ａを通り、図１４に示すドレンスリーブポート９５ａの内周連通溝９５ａ’を経てドレンボディポート９６ａから導出される。この際、図１８に示すように、内周連通溝９５ａ’を通過する作動油は、その流れが内周連通溝９５ａ’により阻まれるため、作動油の流出角度θが小さくなってしまう。
【００１５】
一般に、作動油の粘度をρ、流量をＱ、流速をＶ、流出角度をθとすれば、フローフォースＦは数１に示す式で求められる。
【００１６】
【数１】
Ｆ＝ρ・Ｑ・Ｖ・Ｃｏｓθ
【００１７】
図１４に示すように、スプール８４の外周において、内周連通溝９５ａ’を通過する作動油は多量であり、フローフォースＦは大きな値となる。このフローフォースＦがスプール８４に作用し、安定した油圧の制御が困難となってしまう。
【００１８】
同様の現象がコイル８１へ通電する場合においても起こる。つまり、図１６に示すように、スリーブ８５の内周面には供給スリーブポート９５ｃの一部として内周連通溝９５ｃ’が凹設され、内周連通溝９５ｃ’は供給スリーブポート９５ｃの一部として供給ボディポート９６ｃに連通されている。この供給スリーブポート９５ｃにおいても、コイル８１へ通電する場合、供給スリーブポート９５ｃから供給された作動油は外周連通溝９１ａを通り制御スリーブポート９５ｂから導出される。この場合においても、内周連通溝９５ｃ’を通過する作動油については、その流れが内周連通溝９５ｃ’により阻まれ、作動油の流出角度θが小さくなってしまう。
【００１９】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、フローフォースを減少し、大流量の作動油を安定的に制御することができる電磁弁を提供することを解決すべき課題としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁弁は、内部に軸方向に延在する円柱状の収納空間が形成され、かつ該収納空間を外部に開いて作動油を流出入させるスリーブポートが形成された円筒状のスリーブと、該収納空間に軸方向に移動可能に収納され、軸方向の移動によって該スリーブポートを封止するランドと外周面に凹設されて該スリーブポートを開放可能な外周連通溝とをもつ円柱状のスプールと、通電によって該スプールを軸方向に移動可能なソレノイドとを備えた電磁弁において、
【００２１】
前記スリーブは、内部に円柱状のバルブ室が形成され、かつ該バルブ室を外部に開いて前記スリーブポートと整合するボディポートが形成されたバルブボディにおける該バルブ室内に固定され、該スリーブポートは、前記収納空間に繋がる内周連通溝を有さず、上記ランドの外径よりも小さい内径で該収納空間から径方向に貫設され、上記ランドは、上記外周連通溝側の縁部にノッチを有し、同一の上記ランドの同一の上記縁部に形成された複数の上記ノッチは、軸心回りに等角度である９０°の間隔をなし、各該ノッチの間隔角度は上記スリーブポートにおける上記収納空間側に開く開口が該軸心回りになす角度である９０°と同じであることを特徴とする。
【００２２】
本発明の電磁弁では、スリーブがバルブボディのバルブ室内に固定される。スリーブに形成されたスリーブポートは、収納空間に繋がる従来のような内周連通溝を有さず、ランドの外径よりも小さい内径で収納空間から径方向に貫設されている。そのため、作動油はスリーブポート以外から流出入することはない。つまり、作動油は、スプールに形成された収納空間の外周連通溝とスリーブポートとの間を直接流出入することとなる。そのため、作動油の流出入が阻まれることはなく、作動油の流出入角度θを大きくすることができるため、フローフォースを小さくすることができる。
【００２３】
したがって、本発明の電磁弁によれば、フローフォースを減少し、大流量の作動油を安定的に制御することが可能である。
本発明の電磁弁では、ランドは、外周連通溝側の縁部にノッチを有する。これにより、作動油の圧力変動を防止できるため、作動油の油圧振動を防止して滑らかな油圧の制御が可能となる。
本発明の電磁弁では、同一のランドの同一の縁部に形成された複数のノッチは軸心回りに等角度である９０°の間隔をなし、各ノッチの間隔角度はスリーブポートにおける収納空間側に開く開口が軸心回りになす角度である９０°と同じである。これにより、スプールが回転しても、スリーブポートにおける収納空間側に開く開口に必ずノッチが有ることになる。これにより、確実に作動油の圧力変動を防止できる。
【００２４】
本発明の電磁弁では、スリーブポートは収納空間から径方向の複数箇所で貫設され、スリーブの外周面又はバルブボディの内周面には各スリーブポートを周方向で連通する周方向連通溝が形成されていることが好ましい。スリーブポートがランドの外径よりも小さい内径であるため、単一のスリーブポートでは大流量の作動油を流出入することができない。そのため、スリーブポートを収納空間から径方向の複数箇所で貫設し、スリーブの外周面に各スリーブポートを周方向で連通する周方向連通溝を形成すれば、作動油の流出入角度θを大きくしつつ、大流量の作動油を流出入することができる。
【００２５】
本発明の電磁弁では、スリーブポートは、作動油を供給する供給スリーブポートと、作動油を制御用に排出する制御スリーブポートと、作動油をドレン用に排出するドレンスリーブポートとを有し得る。この場合、供給スリーブポート、制御スリーブポート及びドレンスリーブポートの少なくとも一つが収納空間から径方向に貫設され得る。
【００２６】
本発明の電磁弁では、スリーブポートは、作動油を供給する供給スリーブポートと、作動油を制御用に排出する制御スリーブポートと、作動油をドレン用に排出するドレンスリーブポートと、作動油をフィードバック用に供給するフィードバックスリーブポートとを有し得る。この場合、スリーブの外周面又はバルブボディの内周面には、制御スリーブポートとフィードバックスリーブポートとを軸方向で連通する軸方向連通溝が形成されていることができる。これにより、供給スリーブポートから供給される作動油の油圧を調整できるため、安定した油圧の制御が可能となる。
【００２７】
本発明の電磁弁では、外周連通溝は供給スリーブポートと対面可能な外周供給溝を有し、外周供給溝は他の外周連通溝より深く凹設されていることが好ましい。供給スリーブポートと対面可能な外周供給溝を他の外周連通溝より深く形成することにより、大流量の作動油を流出入させることができるからである。このように他の外周連通溝よりも深く凹設された外周供給溝に制御スリーブポートが連通する場合、制御スリーブポートによる流出角度θは大きく維持されるため、制御スリーブポートを収納空間に繋がる従来のような内周連通溝を介して形成することも可能である。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態１を図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
（実施形態１）
実施形態１の電磁弁は、図１に示すように、内部に軸方向に延在する円柱状の収納空間１５ｅが形成された円筒状のスリーブ１５を備えている。スリーブ１５には、収納空間１５ｅを外部に開いて作動油を流出入させるスリーブポート２５ａ〜２５ｆが形成されている。
【００３８】
より詳細に説明すれば、これらスリーブポート２５ａ〜２５ｆは、図示しない油圧ポンプからの作動油を供給する供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅと、作動油をアクチュエータ４０の制御用に排出する制御スリーブポート２５ｃと、作動油をドレン用に排出するドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂと、作動油をフィードバック用に供給するフィードバックスリーブポート２５ｆとからなる。なお、符号４１はアキュムレータである。
【００３９】
ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂは、図３にも示すように、従来のような内周連通溝を有しておらず、後述するスプール１４のランド２０ａの外径よりも小さい内径で収納空間１５ｅから径方向に貫設されている。これらドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂは、図２（図（Ａ）は上面図、図（Ｂ）は正面図、図（Ｃ）は底面図）に示すように、貫設方向から見て、軸方向の右側に頂角をもつ５角形に形成されている。また、これらドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂは、スリーブ１５の外周面に凹設された軸と垂直方向に長い長方形状をなす周方向連通溝２９ａにより連通されている。
【００４０】
制御スリーブポート２５ｃは、図１及び図４に示すように、スリーブ１５の内周面に凹設されて収納空間１５ｅに繋がる内周連通溝２５ｃ’を有している。この制御スリーブポート２５ｃは、図２に示すように、貫設方向から見て、軸と垂直方向に長い長方形に形成されている。また、この制御スリーブポート２５ｃは、スリーブ１５の外周面に凹設された軸と垂直方向に長い長方形状をなす周方向溝２９ｂと連通されており、周方向溝２９ｂはスリーブ８５の外周面に凹設された軸方向に延びる軸方向連通溝２９ｃと連通されている。
【００４１】
供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅは、図１及び図５に示すように、従来のような内周連通溝を有しておらず、後述するスプール１４のランド２０ｂの外径よりも小さい内径で収納空間１５ｅから径方向に貫設されている。これら供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅは、図２に示すように、貫設方向から見て、軸方向の左側に頂角をもつ５角形に形成されている。また、これら供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅは、スリーブ１５の外周面に凹設された軸と垂直方向に長い長方形状をなす周方向連通溝２９ｄにより連通されている。
【００４２】
フィードバックスリーブポート２５ｆは、図１及び図６に示すように、スリーブ１５の内周面に凹設されて収納空間１５ｅに繋がる内周連通溝２５ｆ’を有している。このフィードバックスリーブポート２５ｆは、図２に示すように、貫設方向から見て、軸と垂直方向に長い長方形に形成されている。また、このフィードバックスリーブポート２５ｆの内周連通溝２５ｆ’は、軸方向連通溝２９ｃに径方向で貫設された絞り穴２９ｅにより周方向溝２９ｂを経て制御スリーブポート２５ｃと連通している。
【００４３】
また、図１に示すように、スリーブ１５には収納空間１５ｅと連通するドレン孔２５ｇが貫設されている。
【００４４】
スリーブ１５の収納空間１５ｅには円柱状のスプール１４が軸方向に移動可能に収納されている。スプール１４は、軸方向の移動によってスリーブポート２５ａ〜２５ｆを封止するランド２０ａ〜２０ｃと、外周面に凹設されてスリーブポート２５ａ〜２５ｆを開放可能な外周連通溝２１ａ、２１ｂとをもつ。外周連通溝（外周供給溝）２１ａは、ランド２０ａ側が浅く凹設され、ランド２０ｂ側が深く凹設されている。
【００４５】
ランド２０ａは、図３に示すように、外周連通溝（外周供給溝）２１ａ側の縁部に４個のノッチ３０を有している。各ノッチ３０は軸心回りに等角度間隔をなしている。各ノッチ３０の間隔角度α（°）はドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂにおける収納空間１５ｅ側に開く開口が軸心回りになす角度β（°）と等しい９０°になっている。
【００４６】
また、図１に示すように、スリーブ１５の一端には通電によってスプール１４を軸方向の右側に移動可能なソレノイド１０が備えられている。すなわち、スリーブ１５の一端には右端にフランジ部１２ａを有する円筒形状の磁性体からなるコア１２が設けられている。コア１２の左側には円筒形状の磁性体からなるプランジャ１３がコア１２と僅かなエアギャップを有して設けられている。コア１２及びプランジャ１３の周囲にはコイル１１が設けられている。これらコア１２、プランジャ１３及びコイル１１はスリーブ１５と固定されたケース１６に収納されている。そして、プランジャ１３とスプール１４の一端との間には、スプール１４と一体をなすシャフト１９がコア１２の内部を挿通して設けられている。他方、スリーブ１５の他端には調整ねじ２４が螺合されており、調整ねじ２４とスプール１４の他端との間にはスプール１４をソレノイド１０側に付勢するコイルバネ２８が設けられている。
【００４７】
以上のように構成された電磁弁は、スリーブ１５がオートマチックトランスミッションのハウジングからなるバルブボディ２６に固定される。このバルブボディ２６には、内部に円柱状のバルブ室２６ｄが形成され、かつバルブ室２６ｄを外部に開いてスリーブポート２５ａ〜２５ｆと整合するボディポート２６ａ〜２６ｃが形成されている。電磁弁のスリーブ１５はこのバルブボディ２６のバルブ室２６ｄ内に固定される。
【００４８】
より詳細には、スリーブ１５のドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂは、図３に示すように、周方向連通溝２９ａを介してバルブボディ２６のドレンボディポート２６ａと連通している。図１に示すスリーブ１５の制御スリーブポート２５ｃは、図４に示すように、バルブボディ２６の制御ボディポート２６ｂと連通している。また、図１に示すスリーブ１５の供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅは、図５に示すように、周方向連通溝２９ｄを介してバルブボディ２６の供給ボディポート２６ｃと連通している。さらに、図１に示すスリーブ１５のフィードバックスリーブポート２５ｆは、図６に示すように、絞り穴２９ｅ及び軸方向連通溝２９ｃを介し、図４に示すバルブボディ２６の制御ボディポート２６ｂと連通している。
【００４９】
このように組み付けられた電磁弁では、図１に示すように、コイル１１へ通電しない場合、スプール１４がコイルバネ２８の付勢力によってソレノイド１０側に移動している。そのため、ランド２０ｂが供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅを閉口している。また、ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂが外周連通溝（外周供給溝）２１ａに開口されている。そのため、アクチュエータ４０の油圧が下降することとなる。
【００５０】
この際、制御スリーブポート２５ｃから戻ってきた作動油は、外周連通溝（外周供給溝）２１ａを通りドレンボディポート２６ａから導出される。そして、ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂが従来のような内周連通溝を有しておらず、ランド２０ａの外径よりも小さい内径で収納空間１５ｅから径方向に貫設されているため、外周連通溝（外周供給溝）２１ａを通った作動油はドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂ以外から流出することはない。つまり、作動油は収納空間１５ｅからドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂへ直接流出することとなる。そのため、図７に示すように、作動油の流出が阻まれることはなく、作動油の流出角度θを９０°に近づけることができる。作動油の流出角度θが９０°に近づけば、数１より、フローフォースＦは非常に小さな値となる。こうして、この電磁弁では、大流量の作動油を安定して導出させることができる。また、ドレンスリーブポート２５ｂから流出した作動油は周方向連通溝２９ａを通ってドレンボディポート２６ａから導出される。そのため、ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂがランド２０ａの外径よりも小さい内径であっても、大流量の作動油を導出させることができる。
【００５１】
また、この電磁弁では、図３に示すように、ランド２０ａの外周連通溝（外周供給溝）２１ａ側の縁部には、複数のノッチ３０が軸心回りに角度αをなして等間隔で設けられている。仮にランド２０ａの外周連通溝（外周供給溝）２１ａ側の縁部にノッチ３０が設けられていない場合を考える。図１に示すコイル１１に通電しない状態からコイル１１に高い制御電流を通電すると、コア１２とプランジャ１３とのギャップが速やかに狭まって、このギャップ内の作動油を圧縮することにより有効なダンパ作用が得られる。しかし、コイル１１に低い制御電流を通電する場合、すなわちスプール１４が移動を開始する初期段階では、コア１２とプランジャ１３とのギャップが大きく十分なダンパ作用が得られない。そのため、プランジャ１３が振動し、作動油に圧力変動を生じて、アクチュエータ４０の動作が不安定になるおそれがある。これに対し、この電磁弁のように、ランド２０ａの外周連通溝（外周供給溝）２１ａ側の縁部にノッチ３０を設けることにより、コイル１１に低い制御電流を通電する場合、作動油の一部をノッチ３０を通してドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂへリークさせることができる。こうして、ノッチ３０を設けることにより、コイル１１に低い制御電流を通電する場合、作動油の圧力変動を防止できるため、アクチュエータ４０の動作を安定させることができる。また、複数のノッチ３０が軸心回りになす角度αは、ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂにおける収納空間１５ｅ側に開く開口が軸心回りになす角度βと等しい９０°であるため、スプール１４が回転しても、図８に示すように、ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂにおける収納空間１５ｅ側に開く開口に必ずノッチ３０が存在することになる。これにより、確実に作動油の圧力変動を防止できる。仮に、図９に示すように、角度αが角度βを超える１８０°である場合、スプール１４が回転すると、図１０に示すように、ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂにおける収納空間１５ｅ側に開く開口にはノッチ３０が存在しないことも有り得る。この場合には、作動油の圧力変動を防止できないことになる。なお、ランド２０ｂの外周連通溝（外周供給溝）２１ａ側の縁部にもノッチを設けることができる。
【００５２】
他方、コイル１１へ通電する場合、コア１２が磁化され、プランジャ１３がコイルバネ２８の付勢力に抗してコア１２側に引き寄せられる。そして、シャフト１９によってスプール１４がコイルバネ２８側に押し出される。そのため、ランド２０ａがドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂを閉口するとともに、ランド２０ｂが供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅを次第に外周連通溝（外周供給溝）２１ａに開口する。これにより、供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅから供給された作動油は外周連通溝（外周供給溝）２１ａを経て制御スリーブポート２５ｃから導出され、アクチュエータ４０の油圧が上昇する。
【００５３】
この際、供給ボディポート２６ｃから供給された作動油は外周連通溝（外周供給溝）２１ａの深い溝を通り制御ボディポート２６ｂから導出される。この際、供給ボディポート２６ｃから供給された作動油の一部は供給スリーブポート２５ｄから外周連通溝（外周供給溝）２１ａに供給され、作動油の他の一部は周方向連通溝２９ｄを通って供給スリーブポート２５ｅから外周連通溝（外周供給溝）２１ａに供給される。そして、供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅが従来のような内周連通溝を有しておらず、ランド２０ｂの外径よりも小さい内径で収納空間１５ｅから径方向に貫設されているため、供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅ以外から外周連通溝（外周供給溝）２１ａに作動油が供給されることはない。つまり、作動油は供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅから収納空間１５ｅへ直接供給されることとなる。そのため、この場合においても、作動油の流入が阻まれることはなく、フローフォースＦを小さくすることができ、大流量の作動油を安定して供給することができる。
【００５４】
また、この電磁弁では、外周連通溝（外周供給溝）２１ａは供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅと対面しており、外周連通溝（外周供給溝）２１ａのランド２０ｂに近い部分は他の外周連通溝２１ｂより深くかつ曲線形状に凹設されているため、大流量の作動油をスムーズに流出入させることができる。
【００５５】
さらに、この電磁弁では、スリーブ１５の外周面に制御スリーブポート２５ｃとフィードバックスリーブポート２５ｆとを絞り穴２９ｅを介して軸方向で連通する軸方向連通溝２９ｃが形成されているため、制御スリーブポート２５ｃから導出された作動油は、図２、図５及び図６に示す軸方向連通溝２９ｃ、絞り穴２９ｅ、外周連通溝２１ｂ及びフィードバックスリーブポート２５ｆに還流され、スプール１４をフィードバックする。こうして、この電磁弁では、供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅから供給される作動油の油圧を調整できるため、安定した油圧の制御が可能となる。なお、軸方向連通溝２９ｃをバルブボディ２６の内周面に凹設することもできる。
【００５６】
こうして、この電磁弁では、コイル１１への通電を制御することにより、制御スリーブポート２５ｃから導出される作動油の油圧を制御している。したがって、この電磁弁を使用すれば、フローフォースＦを減少し、大流量の作動油を安定的に制御することが可能であることから、アクチュエータ４０を安定して制御することが可能である。
【００５７】
従来の電磁弁と実施形態１の電磁弁とについて、コイル８１、１１に通電する電流Ｉ（Ａ）と制御スリーブポート９５ｂ、２５ｃから導出される作動油の制御流量（ｌ／ｍｉｎ）との関係を図１１に示す。グラフＡが従来の電磁弁のデータであり、グラフＢが実施形態１の電磁弁のデータである。これによれば、実施形態１の電磁弁は、従来の電磁弁に比べ、低い電流値で大流量の作動油を制御できることがわかる。
【００５８】
なお、上記においては、電磁弁がスリーブ、スプール及びソレノイドを備え、その電磁弁のスリーブがバルブボディのバルブ室に固定されるものとして説明したが、本発明の電磁弁をスリーブ、スプール、ソレノイド及びバルブボディを備えるものとして構成することもできる。
【００５９】
この場合、本発明の電磁弁は、内部に円柱状のバルブ室が形成され、かつ該バルブ室を外部に開いて作動油を流出入させるボディポートが形成されたバルブボディと、
該バルブ室に固定され、内部に軸方向に延在する円柱状の収納空間が形成され、かつ該収納空間を外部に開いて該ボディポートと整合するスリーブポートが形成された円柱状のスリーブと、
該収納空間に軸方向に移動可能に収納され、軸方向の移動によって該スリーブポートを封止するランドと外周面に凹設されて該スリーブポートを開放可能な外周連通溝とをもつ円柱状のスプールと、
通電によって該スプールを軸方向に移動可能なソレノイドとを備えた電磁弁であって、
前記スリーブポートは、上記ランドの外径よりも小さい内径で前記収納空間から径方向に貫設されていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の電磁弁に係り、コイルへ通電しない状態の断面図である。
【図２】実施形態１の電磁弁に係り、図（Ａ）はスリーブの上面図、図（Ｂ）はスリーブの正面図、図（Ｃ）はスリーブの底面図である。
【図３】実施形態１の電磁弁に係り、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】実施形態１の電磁弁に係り、図１のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】実施形態１の電磁弁に係り、図１のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【図６】実施形態１の電磁弁に係り、図１のＶＩ−ＶＩ矢視断面図である。
【図７】実施形態１の電磁弁に係り、図１のＦ２部の拡大断面図である。
【図８】実施形態１の電磁弁に係り、スプールが回転した場合の図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図９】変形形態の電磁弁に係り、ノッチが２個の場合の図３と同様の断面図である。
【図１０】変形形態の電磁弁に係り、スプールが回転した場合の図３と同様の断面図である。
【図１１】実施形態１の電磁弁に係り、コイルに通電する電流と制御スリーブポートから導出される作動油の制御流量との関係を示すグラフである。
【図１２】従来の電磁弁に係り、コイルへ通電しない状態の断面図である。
【図１３】従来の電磁弁に係り、図（Ａ）はスリーブの上面図、図（Ｂ）はスリーブの正面図、図（Ｃ）はスリーブの底面図である。
【図１４】従来の電磁弁に係り、図１２のＸＸＩ−ＸＸＩ矢視断面図である。
【図１５】従来の電磁弁に係り、図１２のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ矢視断面図である。
【図１６】従来の電磁弁に係り、図１２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ矢視断面図である。
【図１７】従来の電磁弁に係り、図１２のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ矢視断面図である。
【図１８】従来の電磁弁に係り、図１２のＦ１部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１５…スリーブ
１５ｅ…収納空間
２５ａ〜２５ｆ…スリーブポート（２５ａ、２５ｂ…ドレンスリーブポート、２５ｃ…制御スリーブポート、２５ｄ、２５ｅ…供給スリーブポート、２５ｆ…フィードバックスリーブポート）
１４…スプール
２０ａ〜２０ｃ…ランド
２１ａ、２１ｂ…外周連通溝（２１ａ…外周供給溝）
１０…ソレノイド
２６…バルブボディ
２６ａ〜２６ｃ…ボディポート（２６ａ…ドレンボディポート、２６ｂ…制御ボディポート、２６ｃ…供給ボディポート）
２６ｄ…バルブ室
２９ａ、２９ｄ…周方向連通溝
２９ｃ…軸方向連通溝
３０…ノッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁弁に関する。この電磁弁はオートマチックトランスミッションに用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特許文献１に電磁弁が開示されている。この種の電磁弁では、例えば図１２に示すように、内部に軸方向に延在する円柱状の収納空間８５ｅが形成された円筒状のスリーブ８５を備えている。スリーブ８５には、収納空間８５ｅを外部に開いて作動油を流出入させるスリーブポート９５ａ〜９５ｄが形成されている。
【０００３】
より詳細に説明すれば、これらスリーブポート９５ａ〜９５ｄは、図示しない油圧ポンプからの作動油を供給する供給スリーブポート９５ｃと、作動油をアクチュエータの制御用に排出する制御スリーブポート９５ｂと、作動油をドレン用に排出するドレンスリーブポート９５ａと、作動油をフィードバック用に供給するフィードバックスリーブポート９５ｄとからなる。これらスリーブポート９５ａ〜９５ｄはスリーブ８５の内周面に凹設されて各々収納空間８５ｅに繋がる内周連通溝９５ａ’〜９５ｄ’を有している。
【０００４】
また、これらスリーブポート９５ａ〜９５ｄは、図１３（図（Ａ）は上面図、図（Ｂ）は正面図、図（Ｃ）は底面図）に示すように、スリーブ８５において、軸と垂直方向に長い長方形状をなしている。また、スリーブ８５の外周面には制御スリーブポート９５ｂと軸方向で連通する軸方向連通溝９５ｅが形成されている。この軸方向連通溝９５ｅは、スリーブ８５の径方向に延びる絞り穴９５ｇにより、図１２に示すフィードバックスリーブポート９５ｄと連通している。また、スリーブ８５には収納空間８５ｅと連通するドレン孔９５ｆが貫設されている。
【０００５】
スリーブ８５の収納空間８５ｅには円柱状のスプール８４が軸方向に移動可能に収納されている。スプール８４は、軸方向の移動によってスリーブポート９５ａ〜９５ｄを封止するランド９０ａ〜９０ｃと、外周面に凹設されてスリーブポート９５ａ〜９５ｄを開放可能な外周連通溝９１ａ、９１ｂとをもつ。外周連通溝９１ａは、ランド９０ａ側が浅く凹設され、ランド９０ｂ側が深く凹設されている。
【０００６】
スリーブ８５の一端（図中、左側。以下、同様。）には通電によってスプール８４を軸方向の右側に移動可能なソレノイド８０が備えられている。すなわち、スリーブ８５の一端には右端にフランジ部８２ａを有する円筒形状の磁性体からなるコア８２が設けられている。コア８２の左側には円筒形状の磁性体からなるプランジャ８３がコア８２と僅かなエアギャップを有して設けられている。コア８２及びプランジャ８３の周囲にはコイル８１が設けられている。これらコア８２、プランジャ８３及びコイル８１はスリーブ８５と固定されたケース８６に収納されている。そして、プランジャ８３とスプール８４の一端との間には、スプール８４と一体をなすシャフト８９がコア８２の内部を挿通して設けられている。他方、スリーブ８５の他端には調整ねじ９２が螺合されており、調整ねじ９２とスプール８４の他端との間にはスプール８４をソレノイド８０側に付勢するコイルバネ９８が設けられている。
【０００７】
以上のように構成された電磁弁は、スリーブ８５がオートマチックトランスミッションのハウジング等からなるバルブボディ９６に固定され得る。このバルブボディ９６には、内部に円柱状のバルブ室９６ｄが形成され、かつバルブ室９６ｄを外部に開いてスリーブポート９５ａ〜９５ｄと整合するボディポート９６ａ〜９６ｃが形成されている。電磁弁のスリーブ８５はこのバルブボディ９６のバルブ室９６ｄ内に固定され得る。
【０００８】
より詳細には、スリーブ８５のドレンスリーブポート９５ａは、図１４に示すように、バルブボディ９６のドレンボディポート９６ａと連通している。図１２に示すスリーブ８５の制御スリーブポート９５ｂは、図１５に示すように、バルブボディ９６の制御ボディポート９６ｂと連通している。また、図１２に示すスリーブ８５の供給スリーブポート９５ｃは、図１６に示すように、バルブボディ９６の供給ボディポート９６ｃと連通している。さらに、図１２に示すスリーブ８５のフィードバックスリーブポート９５ｄは、図１７に示すように、絞り穴９５ｇ及び軸方向連通溝９５ｅを介し、図１５に示すバルブボディ９６の制御ボディポート９６ｂと連通している。
【０００９】
このように組み付けられた電磁弁では、図１２に示すように、コイル８１へ通電しない場合、スプール８４がコイルバネ９８の付勢力によってソレノイド８０側に移動している。そのため、ランド９０ｂが供給スリーブポート９５ｃを閉口している。また、ドレンスリーブポート９５ａが外周連通溝９１ａに開口されている。そのため、アクチュエータの油圧が下降することとなる。
【００１０】
他方、コイル８１へ通電する場合、コア８２が磁化され、プランジャ８３がコイルバネ９８の付勢力に抗してコア８２側に引き寄せられる。そして、シャフト８９によってスプール８４がコイルバネ９８側に押し出される。そのため、ランド９０ａがドレンスリーブポート９５ａを閉口するとともに、ランド９０ｂが供給スリーブポート９５ｃを次第に外周連通溝９１ａに開口する。これにより、供給スリーブポート９５ｃから供給された作動油は外周連通溝９１ａを経て制御スリーブポート９５ｂから導出され、アクチュエータの油圧が上昇する。なお、制御スリーブポート９５ｂから導出された作動油は、軸方向連通溝９５ｅ、絞り穴９５ｇ、外周連通溝９１ｂ及びフィードバックスリーブポート９５ｄに還流され、スプール８４をフィードバックする。
【００１１】
こうして、この電磁弁では、コイル８１への通電を制御することにより、制御スリーブポート９５ｂから導出される作動油の油圧を制御している。そのため、この電磁弁を使用して、アクチュエータの制御をすることが可能である。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１１−１６６６４１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の電磁弁では、大流量の作動油を制御する場合、作動油のフローフォースにより安定した油圧の制御が困難であった。
【００１４】
つまり、図１４に示すように、スリーブ８５の内周面にはドレンスリーブポート９５ａの一部として内周連通溝９５ａ’が凹設され、内周連通溝９５ａ’はドレンスリーブポート９５ａの一部としてドレンボディポート９６ａに連通されている。このドレンスリーブポート９５ａにおいて、コイル８１へ通電しない場合、図１５に示す制御ボディポート９６ｂ、制御スリーブポート９５ｂから戻ってきた作動油は、図１８にも示すように、外周連通溝９１ａを通り、図１４に示すドレンスリーブポート９５ａの内周連通溝９５ａ’を経てドレンボディポート９６ａから導出される。この際、図１８に示すように、内周連通溝９５ａ’を通過する作動油は、その流れが内周連通溝９５ａ’により阻まれるため、作動油の流出角度θが小さくなってしまう。
【００１５】
一般に、作動油の粘度をρ、流量をＱ、流速をＶ、流出角度をθとすれば、フローフォースＦは数１に示す式で求められる。
【００１６】
【数１】
Ｆ＝ρ・Ｑ・Ｖ・Ｃｏｓθ
【００１７】
図１４に示すように、スプール８４の外周において、内周連通溝９５ａ’を通過する作動油は多量であり、フローフォースＦは大きな値となる。このフローフォースＦがスプール８４に作用し、安定した油圧の制御が困難となってしまう。
【００１８】
同様の現象がコイル８１へ通電する場合においても起こる。つまり、図１６に示すように、スリーブ８５の内周面には供給スリーブポート９５ｃの一部として内周連通溝９５ｃ’が凹設され、内周連通溝９５ｃ’は供給スリーブポート９５ｃの一部として供給ボディポート９６ｃに連通されている。この供給スリーブポート９５ｃにおいても、コイル８１へ通電する場合、供給スリーブポート９５ｃから供給された作動油は外周連通溝９１ａを通り制御スリーブポート９５ｂから導出される。この場合においても、内周連通溝９５ｃ’を通過する作動油については、その流れが内周連通溝９５ｃ’により阻まれ、作動油の流出角度θが小さくなってしまう。
【００１９】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、フローフォースを減少し、大流量の作動油を安定的に制御することができる電磁弁を提供することを解決すべき課題としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁弁は、内部に軸方向に延在する円柱状の収納空間が形成され、かつ該収納空間を外部に開いて作動油を流出入させるスリーブポートが形成された円筒状のスリーブと、該収納空間に軸方向に移動可能に収納され、軸方向の移動によって該スリーブポートを封止するランドと外周面に凹設されて該スリーブポートを開放可能な外周連通溝とをもつ円柱状のスプールと、通電によって該スプールを軸方向に移動可能なソレノイドとを備えた電磁弁において、
【００２１】
前記スリーブは、内部に円柱状のバルブ室が形成され、かつ該バルブ室を外部に開いて前記スリーブポートと整合するボディポートが形成されたバルブボディにおける該バルブ室内に固定され、該スリーブポートは、前記収納空間に繋がる内周連通溝を有さず、上記ランドの外径よりも小さい内径で該収納空間から径方向に貫設され、上記ランドは、上記外周連通溝側の縁部にノッチを有し、同一の上記ランドの同一の上記縁部に形成された複数の上記ノッチは、軸心回りに等角度である９０°の間隔をなし、各該ノッチの間隔角度は上記スリーブポートにおける上記収納空間側に開く開口が該軸心回りになす角度である９０°と同じであることを特徴とする。
【００２２】
本発明の電磁弁では、スリーブがバルブボディのバルブ室内に固定される。スリーブに形成されたスリーブポートは、収納空間に繋がる従来のような内周連通溝を有さず、ランドの外径よりも小さい内径で収納空間から径方向に貫設されている。そのため、作動油はスリーブポート以外から流出入することはない。つまり、作動油は、スプールに形成された収納空間の外周連通溝とスリーブポートとの間を直接流出入することとなる。そのため、作動油の流出入が阻まれることはなく、作動油の流出入角度θを大きくすることができるため、フローフォースを小さくすることができる。
【００２３】
したがって、本発明の電磁弁によれば、フローフォースを減少し、大流量の作動油を安定的に制御することが可能である。
本発明の電磁弁では、ランドは、外周連通溝側の縁部にノッチを有する。これにより、作動油の圧力変動を防止できるため、作動油の油圧振動を防止して滑らかな油圧の制御が可能となる。
本発明の電磁弁では、同一のランドの同一の縁部に形成された複数のノッチは軸心回りに等角度である９０°の間隔をなし、各ノッチの間隔角度はスリーブポートにおける収納空間側に開く開口が軸心回りになす角度である９０°と同じである。これにより、スプールが回転しても、スリーブポートにおける収納空間側に開く開口に必ずノッチが有ることになる。これにより、確実に作動油の圧力変動を防止できる。
【００２４】
本発明の電磁弁では、スリーブポートは収納空間から径方向の複数箇所で貫設され、スリーブの外周面又はバルブボディの内周面には各スリーブポートを周方向で連通する周方向連通溝が形成されていることが好ましい。スリーブポートがランドの外径よりも小さい内径であるため、単一のスリーブポートでは大流量の作動油を流出入することができない。そのため、スリーブポートを収納空間から径方向の複数箇所で貫設し、スリーブの外周面に各スリーブポートを周方向で連通する周方向連通溝を形成すれば、作動油の流出入角度θを大きくしつつ、大流量の作動油を流出入することができる。
【００２５】
本発明の電磁弁では、スリーブポートは、作動油を供給する供給スリーブポートと、作動油を制御用に排出する制御スリーブポートと、作動油をドレン用に排出するドレンスリーブポートとを有し得る。この場合、供給スリーブポート、制御スリーブポート及びドレンスリーブポートの少なくとも一つが収納空間から径方向に貫設され得る。
【００２６】
本発明の電磁弁では、スリーブポートは、作動油を供給する供給スリーブポートと、作動油を制御用に排出する制御スリーブポートと、作動油をドレン用に排出するドレンスリーブポートと、作動油をフィードバック用に供給するフィードバックスリーブポートとを有し得る。この場合、スリーブの外周面又はバルブボディの内周面には、制御スリーブポートとフィードバックスリーブポートとを軸方向で連通する軸方向連通溝が形成されていることができる。これにより、供給スリーブポートから供給される作動油の油圧を調整できるため、安定した油圧の制御が可能となる。
【００２７】
本発明の電磁弁では、外周連通溝は供給スリーブポートと対面可能な外周供給溝を有し、外周供給溝は他の外周連通溝より深く凹設されていることが好ましい。供給スリーブポートと対面可能な外周供給溝を他の外周連通溝より深く形成することにより、大流量の作動油を流出入させることができるからである。このように他の外周連通溝よりも深く凹設された外周供給溝に制御スリーブポートが連通する場合、制御スリーブポートによる流出角度θは大きく維持されるため、制御スリーブポートを収納空間に繋がる従来のような内周連通溝を介して形成することも可能である。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態１を図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
（実施形態１）
実施形態１の電磁弁は、図１に示すように、内部に軸方向に延在する円柱状の収納空間１５ｅが形成された円筒状のスリーブ１５を備えている。スリーブ１５には、収納空間１５ｅを外部に開いて作動油を流出入させるスリーブポート２５ａ〜２５ｆが形成されている。
【００３８】
より詳細に説明すれば、これらスリーブポート２５ａ〜２５ｆは、図示しない油圧ポンプからの作動油を供給する供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅと、作動油をアクチュエータ４０の制御用に排出する制御スリーブポート２５ｃと、作動油をドレン用に排出するドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂと、作動油をフィードバック用に供給するフィードバックスリーブポート２５ｆとからなる。なお、符号４１はアキュムレータである。
【００３９】
ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂは、図３にも示すように、従来のような内周連通溝を有しておらず、後述するスプール１４のランド２０ａの外径よりも小さい内径で収納空間１５ｅから径方向に貫設されている。これらドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂは、図２（図（Ａ）は上面図、図（Ｂ）は正面図、図（Ｃ）は底面図）に示すように、貫設方向から見て、軸方向の右側に頂角をもつ５角形に形成されている。また、これらドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂは、スリーブ１５の外周面に凹設された軸と垂直方向に長い長方形状をなす周方向連通溝２９ａにより連通されている。
【００４０】
制御スリーブポート２５ｃは、図１及び図４に示すように、スリーブ１５の内周面に凹設されて収納空間１５ｅに繋がる内周連通溝２５ｃ’を有している。この制御スリーブポート２５ｃは、図２に示すように、貫設方向から見て、軸と垂直方向に長い長方形に形成されている。また、この制御スリーブポート２５ｃは、スリーブ１５の外周面に凹設された軸と垂直方向に長い長方形状をなす周方向溝２９ｂと連通されており、周方向溝２９ｂはスリーブ８５の外周面に凹設された軸方向に延びる軸方向連通溝２９ｃと連通されている。
【００４１】
供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅは、図１及び図５に示すように、従来のような内周連通溝を有しておらず、後述するスプール１４のランド２０ｂの外径よりも小さい内径で収納空間１５ｅから径方向に貫設されている。これら供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅは、図２に示すように、貫設方向から見て、軸方向の左側に頂角をもつ５角形に形成されている。また、これら供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅは、スリーブ１５の外周面に凹設された軸と垂直方向に長い長方形状をなす周方向連通溝２９ｄにより連通されている。
【００４２】
フィードバックスリーブポート２５ｆは、図１及び図６に示すように、スリーブ１５の内周面に凹設されて収納空間１５ｅに繋がる内周連通溝２５ｆ’を有している。このフィードバックスリーブポート２５ｆは、図２に示すように、貫設方向から見て、軸と垂直方向に長い長方形に形成されている。また、このフィードバックスリーブポート２５ｆの内周連通溝２５ｆ’は、軸方向連通溝２９ｃに径方向で貫設された絞り穴２９ｅにより周方向溝２９ｂを経て制御スリーブポート２５ｃと連通している。
【００４３】
また、図１に示すように、スリーブ１５には収納空間１５ｅと連通するドレン孔２５ｇが貫設されている。
【００４４】
スリーブ１５の収納空間１５ｅには円柱状のスプール１４が軸方向に移動可能に収納されている。スプール１４は、軸方向の移動によってスリーブポート２５ａ〜２５ｆを封止するランド２０ａ〜２０ｃと、外周面に凹設されてスリーブポート２５ａ〜２５ｆを開放可能な外周連通溝２１ａ、２１ｂとをもつ。外周連通溝（外周供給溝）２１ａは、ランド２０ａ側が浅く凹設され、ランド２０ｂ側が深く凹設されている。
【００４５】
ランド２０ａは、図３に示すように、外周連通溝（外周供給溝）２１ａ側の縁部に４個のノッチ３０を有している。各ノッチ３０は軸心回りに等角度間隔をなしている。各ノッチ３０の間隔角度α（°）はドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂにおける収納空間１５ｅ側に開く開口が軸心回りになす角度β（°）と等しい９０°になっている。
【００４６】
また、図１に示すように、スリーブ１５の一端には通電によってスプール１４を軸方向の右側に移動可能なソレノイド１０が備えられている。すなわち、スリーブ１５の一端には右端にフランジ部１２ａを有する円筒形状の磁性体からなるコア１２が設けられている。コア１２の左側には円筒形状の磁性体からなるプランジャ１３がコア１２と僅かなエアギャップを有して設けられている。コア１２及びプランジャ１３の周囲にはコイル１１が設けられている。これらコア１２、プランジャ１３及びコイル１１はスリーブ１５と固定されたケース１６に収納されている。そして、プランジャ１３とスプール１４の一端との間には、スプール１４と一体をなすシャフト１９がコア１２の内部を挿通して設けられている。他方、スリーブ１５の他端には調整ねじ２４が螺合されており、調整ねじ２４とスプール１４の他端との間にはスプール１４をソレノイド１０側に付勢するコイルバネ２８が設けられている。
【００４７】
以上のように構成された電磁弁は、スリーブ１５がオートマチックトランスミッションのハウジングからなるバルブボディ２６に固定される。このバルブボディ２６には、内部に円柱状のバルブ室２６ｄが形成され、かつバルブ室２６ｄを外部に開いてスリーブポート２５ａ〜２５ｆと整合するボディポート２６ａ〜２６ｃが形成されている。電磁弁のスリーブ１５はこのバルブボディ２６のバルブ室２６ｄ内に固定される。
【００４８】
より詳細には、スリーブ１５のドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂは、図３に示すように、周方向連通溝２９ａを介してバルブボディ２６のドレンボディポート２６ａと連通している。図１に示すスリーブ１５の制御スリーブポート２５ｃは、図４に示すように、バルブボディ２６の制御ボディポート２６ｂと連通している。また、図１に示すスリーブ１５の供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅは、図５に示すように、周方向連通溝２９ｄを介してバルブボディ２６の供給ボディポート２６ｃと連通している。さらに、図１に示すスリーブ１５のフィードバックスリーブポート２５ｆは、図６に示すように、絞り穴２９ｅ及び軸方向連通溝２９ｃを介し、図４に示すバルブボディ２６の制御ボディポート２６ｂと連通している。
【００４９】
このように組み付けられた電磁弁では、図１に示すように、コイル１１へ通電しない場合、スプール１４がコイルバネ２８の付勢力によってソレノイド１０側に移動している。そのため、ランド２０ｂが供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅを閉口している。また、ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂが外周連通溝（外周供給溝）２１ａに開口されている。そのため、アクチュエータ４０の油圧が下降することとなる。
【００５０】
この際、制御スリーブポート２５ｃから戻ってきた作動油は、外周連通溝（外周供給溝）２１ａを通りドレンボディポート２６ａから導出される。そして、ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂが従来のような内周連通溝を有しておらず、ランド２０ａの外径よりも小さい内径で収納空間１５ｅから径方向に貫設されているため、外周連通溝（外周供給溝）２１ａを通った作動油はドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂ以外から流出することはない。つまり、作動油は収納空間１５ｅからドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂへ直接流出することとなる。そのため、図７に示すように、作動油の流出が阻まれることはなく、作動油の流出角度θを９０°に近づけることができる。作動油の流出角度θが９０°に近づけば、数１より、フローフォースＦは非常に小さな値となる。こうして、この電磁弁では、大流量の作動油を安定して導出させることができる。また、ドレンスリーブポート２５ｂから流出した作動油は周方向連通溝２９ａを通ってドレンボディポート２６ａから導出される。そのため、ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂがランド２０ａの外径よりも小さい内径であっても、大流量の作動油を導出させることができる。
【００５１】
また、この電磁弁では、図３に示すように、ランド２０ａの外周連通溝（外周供給溝）２１ａ側の縁部には、複数のノッチ３０が軸心回りに角度αをなして等間隔で設けられている。仮にランド２０ａの外周連通溝（外周供給溝）２１ａ側の縁部にノッチ３０が設けられていない場合を考える。図１に示すコイル１１に通電しない状態からコイル１１に高い制御電流を通電すると、コア１２とプランジャ１３とのギャップが速やかに狭まって、このギャップ内の作動油を圧縮することにより有効なダンパ作用が得られる。しかし、コイル１１に低い制御電流を通電する場合、すなわちスプール１４が移動を開始する初期段階では、コア１２とプランジャ１３とのギャップが大きく十分なダンパ作用が得られない。そのため、プランジャ１３が振動し、作動油に圧力変動を生じて、アクチュエータ４０の動作が不安定になるおそれがある。これに対し、この電磁弁のように、ランド２０ａの外周連通溝（外周供給溝）２１ａ側の縁部にノッチ３０を設けることにより、コイル１１に低い制御電流を通電する場合、作動油の一部をノッチ３０を通してドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂへリークさせることができる。こうして、ノッチ３０を設けることにより、コイル１１に低い制御電流を通電する場合、作動油の圧力変動を防止できるため、アクチュエータ４０の動作を安定させることができる。また、複数のノッチ３０が軸心回りになす角度αは、ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂにおける収納空間１５ｅ側に開く開口が軸心回りになす角度βと等しい９０°であるため、スプール１４が回転しても、図８に示すように、ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂにおける収納空間１５ｅ側に開く開口に必ずノッチ３０が存在することになる。これにより、確実に作動油の圧力変動を防止できる。仮に、図９に示すように、角度αが角度βを超える１８０°である場合、スプール１４が回転すると、図１０に示すように、ドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂにおける収納空間１５ｅ側に開く開口にはノッチ３０が存在しないことも有り得る。この場合には、作動油の圧力変動を防止できないことになる。なお、ランド２０ｂの外周連通溝（外周供給溝）２１ａ側の縁部にもノッチを設けることができる。
【００５２】
他方、コイル１１へ通電する場合、コア１２が磁化され、プランジャ１３がコイルバネ２８の付勢力に抗してコア１２側に引き寄せられる。そして、シャフト１９によってスプール１４がコイルバネ２８側に押し出される。そのため、ランド２０ａがドレンスリーブポート２５ａ、２５ｂを閉口するとともに、ランド２０ｂが供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅを次第に外周連通溝（外周供給溝）２１ａに開口する。これにより、供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅから供給された作動油は外周連通溝（外周供給溝）２１ａを経て制御スリーブポート２５ｃから導出され、アクチュエータ４０の油圧が上昇する。
【００５３】
この際、供給ボディポート２６ｃから供給された作動油は外周連通溝（外周供給溝）２１ａの深い溝を通り制御ボディポート２６ｂから導出される。この際、供給ボディポート２６ｃから供給された作動油の一部は供給スリーブポート２５ｄから外周連通溝（外周供給溝）２１ａに供給され、作動油の他の一部は周方向連通溝２９ｄを通って供給スリーブポート２５ｅから外周連通溝（外周供給溝）２１ａに供給される。そして、供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅが従来のような内周連通溝を有しておらず、ランド２０ｂの外径よりも小さい内径で収納空間１５ｅから径方向に貫設されているため、供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅ以外から外周連通溝（外周供給溝）２１ａに作動油が供給されることはない。つまり、作動油は供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅから収納空間１５ｅへ直接供給されることとなる。そのため、この場合においても、作動油の流入が阻まれることはなく、フローフォースＦを小さくすることができ、大流量の作動油を安定して供給することができる。
【００５４】
また、この電磁弁では、外周連通溝（外周供給溝）２１ａは供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅと対面しており、外周連通溝（外周供給溝）２１ａのランド２０ｂに近い部分は他の外周連通溝２１ｂより深くかつ曲線形状に凹設されているため、大流量の作動油をスムーズに流出入させることができる。
【００５５】
さらに、この電磁弁では、スリーブ１５の外周面に制御スリーブポート２５ｃとフィードバックスリーブポート２５ｆとを絞り穴２９ｅを介して軸方向で連通する軸方向連通溝２９ｃが形成されているため、制御スリーブポート２５ｃから導出された作動油は、図２、図５及び図６に示す軸方向連通溝２９ｃ、絞り穴２９ｅ、外周連通溝２１ｂ及びフィードバックスリーブポート２５ｆに還流され、スプール１４をフィードバックする。こうして、この電磁弁では、供給スリーブポート２５ｄ、２５ｅから供給される作動油の油圧を調整できるため、安定した油圧の制御が可能となる。なお、軸方向連通溝２９ｃをバルブボディ２６の内周面に凹設することもできる。
【００５６】
こうして、この電磁弁では、コイル１１への通電を制御することにより、制御スリーブポート２５ｃから導出される作動油の油圧を制御している。したがって、この電磁弁を使用すれば、フローフォースＦを減少し、大流量の作動油を安定的に制御することが可能であることから、アクチュエータ４０を安定して制御することが可能である。
【００５７】
従来の電磁弁と実施形態１の電磁弁とについて、コイル８１、１１に通電する電流Ｉ（Ａ）と制御スリーブポート９５ｂ、２５ｃから導出される作動油の制御流量（ｌ／ｍｉｎ）との関係を図１１に示す。グラフＡが従来の電磁弁のデータであり、グラフＢが実施形態１の電磁弁のデータである。これによれば、実施形態１の電磁弁は、従来の電磁弁に比べ、低い電流値で大流量の作動油を制御できることがわかる。
【００５８】
なお、上記においては、電磁弁がスリーブ、スプール及びソレノイドを備え、その電磁弁のスリーブがバルブボディのバルブ室に固定されるものとして説明したが、本発明の電磁弁をスリーブ、スプール、ソレノイド及びバルブボディを備えるものとして構成することもできる。
【００５９】
この場合、本発明の電磁弁は、内部に円柱状のバルブ室が形成され、かつ該バルブ室を外部に開いて作動油を流出入させるボディポートが形成されたバルブボディと、
該バルブ室に固定され、内部に軸方向に延在する円柱状の収納空間が形成され、かつ該収納空間を外部に開いて該ボディポートと整合するスリーブポートが形成された円柱状のスリーブと、
該収納空間に軸方向に移動可能に収納され、軸方向の移動によって該スリーブポートを封止するランドと外周面に凹設されて該スリーブポートを開放可能な外周連通溝とをもつ円柱状のスプールと、
通電によって該スプールを軸方向に移動可能なソレノイドとを備えた電磁弁であって、
前記スリーブポートは、上記ランドの外径よりも小さい内径で前記収納空間から径方向に貫設されていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の電磁弁に係り、コイルへ通電しない状態の断面図である。
【図２】実施形態１の電磁弁に係り、図（Ａ）はスリーブの上面図、図（Ｂ）はスリーブの正面図、図（Ｃ）はスリーブの底面図である。
【図３】実施形態１の電磁弁に係り、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】実施形態１の電磁弁に係り、図１のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】実施形態１の電磁弁に係り、図１のＶ−Ｖ矢視断面図である。
【図６】実施形態１の電磁弁に係り、図１のＶＩ−ＶＩ矢視断面図である。
【図７】実施形態１の電磁弁に係り、図１のＦ２部の拡大断面図である。
【図８】実施形態１の電磁弁に係り、スプールが回転した場合の図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図９】変形形態の電磁弁に係り、ノッチが２個の場合の図３と同様の断面図である。
【図１０】変形形態の電磁弁に係り、スプールが回転した場合の図３と同様の断面図である。
【図１１】実施形態１の電磁弁に係り、コイルに通電する電流と制御スリーブポートから導出される作動油の制御流量との関係を示すグラフである。
【図１２】従来の電磁弁に係り、コイルへ通電しない状態の断面図である。
【図１３】従来の電磁弁に係り、図（Ａ）はスリーブの上面図、図（Ｂ）はスリーブの正面図、図（Ｃ）はスリーブの底面図である。
【図１４】従来の電磁弁に係り、図１２のＸＸＩ−ＸＸＩ矢視断面図である。
【図１５】従来の電磁弁に係り、図１２のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ矢視断面図である。
【図１６】従来の電磁弁に係り、図１２のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ矢視断面図である。
【図１７】従来の電磁弁に係り、図１２のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ矢視断面図である。
【図１８】従来の電磁弁に係り、図１２のＦ１部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１５…スリーブ
１５ｅ…収納空間
２５ａ〜２５ｆ…スリーブポート（２５ａ、２５ｂ…ドレンスリーブポート、２５ｃ…制御スリーブポート、２５ｄ、２５ｅ…供給スリーブポート、２５ｆ…フィードバックスリーブポート）
１４…スプール
２０ａ〜２０ｃ…ランド
２１ａ、２１ｂ…外周連通溝（２１ａ…外周供給溝）
１０…ソレノイド
２６…バルブボディ
２６ａ〜２６ｃ…ボディポート（２６ａ…ドレンボディポート、２６ｂ…制御ボディポート、２６ｃ…供給ボディポート）
２６ｄ…バルブ室
２９ａ、２９ｄ…周方向連通溝
２９ｃ…軸方向連通溝
３０…ノッチ
Claims (5)
- 内部に軸方向に延在する円柱状の収納空間が形成され、かつ該収納空間を外部に開いて作動油を流出入させるスリーブポートが形成された円筒状のスリーブと、該収納空間に軸方向に移動可能に収納され、軸方向の移動によって該スリーブポートを封止するランドと外周面に凹設されて該スリーブポートを開放可能な外周連通溝とをもつ円柱状のスプールと、通電によって該スプールを軸方向に移動可能なソレノイドとを備えた電磁弁において、
前記スリーブは、内部に円柱状のバルブ室が形成され、かつ該バルブ室を外部に開いて前記スリーブポートと整合するボディポートが形成されたバルブボディにおける該バルブ室内に固定され、該スリーブポートは、前記収納空間に繋がる内周連通溝を有さず、上記ランドの外径よりも小さい内径で該収納空間から径方向に貫設され、
上記ランドは、上記外周連通溝側の縁部にノッチを有し、
同一の上記ランドの同一の上記縁部に形成された複数の上記ノッチは、軸心回りに等角度である９０°の間隔をなし、各該ノッチの間隔角度は上記スリーブポートにおける上記収納空間側に開く開口が該軸心回りになす角度である９０°と同じであることを特徴とする電磁弁。 - 上記スリーブポートは上記収納空間から径方向の複数箇所で貫設され、上記スリーブの外周面又は上記バルブボディの内周面には各該スリーブポートを周方向で連通する周方向連通溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
- 上記スリーブポートは、上記作動油を供給する供給スリーブポートと、該作動油を制御用に排出する制御スリーブポートと、該作動油をドレン用に排出するドレンスリーブポートとを有し、該供給スリーブポート、該制御スリーブポート及び該ドレンスリーブポートの少なくとも一つが上記収納空間から径方向に貫設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電磁弁。
- 上記スリーブポートは、上記作動油を供給する供給スリーブポートと、該作動油を制御用に排出する制御スリーブポートと、該作動油をドレン用に排出するドレンスリーブポートと、該作動油をフィードバック用に供給するフィードバックスリーブポートとを有し、上記スリーブの外周面又は上記バルブボディの内周面には該制御スリーブポートと該フィードバックスリーブポートとを軸方向で連通する軸方向連通溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の電磁弁。
- 上記外周連通溝は上記供給スリーブポートと対面可能な外周供給溝を有し、該外周供給溝は他の該外周連通溝より深く凹設されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の電磁弁。
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