JPH06307571A

JPH06307571A - 電磁弁

Info

Publication number: JPH06307571A
Application number: JP9161593A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Ootomo; 昭裕大朋; Hirohiko Morikawa; 裕彦森川; Kimihiro Matsuki; 公博松木; Hiroshi Asai; 浩浅井; Takeshi Yamazaki; 毅山崎; Masaharu Ohashi; 正晴大橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-04-19
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 1994-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は電磁コイルで発生する磁力によって
弁体を駆動する電磁弁に係り、電気コイルの周囲に形成
される磁気回路の磁気抵抗を容易かつ確実に調整し得る
構成を実現することを目的とする。【構成】ケース１１の中心部に非磁性体からなるスリ
ーブ１３を配設し、固定鉄心１５、スプリング１７プラ
ンジャ１６を挿入する。プランジャ１６の先端にはボー
ル弁１９を配設する。ケース１１とケース１２とを嵌合
する前に、プランジャ１６を鉄心１５に密着させた状態
で基準面１１ａからボール弁１９先端までの距離Ｌを測
定する。他方ケース１２には、基準面１２ａから弁座２
１までの距離が、Ｌに所定のエアギャップαを加えた距
離となるように油圧通路２０を圧入する。そして電磁コ
イル１４、非磁性体からなる内筒２５、Ｏリング２４を
順次スリーブ１３の外周に組み付けた後ケース１１とケ
ース１２とを嵌合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁コイルで発生した
磁束が、電磁コイルの中心軸に沿って存在する固定子と
可動子とを流通する際に発生する両者間の引力により弁
体を駆動する電磁弁に係り、内部に構成される磁気回路
の磁気抵抗を容易かつ確実に適値とすることのできる量
産性に優れた電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、流体の流通経路を遠隔操作に
より切り換える手段として電磁弁が広く普及している。
ここで一般的な電磁弁の構造としては、電磁コイルの中
心軸に沿って固定子と可動子とを配設し、可動子の先端
に所定の弁体を設けたものが広く知られている。

【０００３】かかる構成の電磁弁においては、例えば固
定子と可動子との間にスプリングを配すると共に、固定
子と可動子との間に所定のギャップが形成される位置で
弁体が弁座に当接するような構成を採ると、電磁コイル
に何ら電流が流通されていない状況下では、スプリング
のバネ力に応じた付勢力で弁体が弁座を閉塞する。

【０００４】ところで、この状態で電磁コイルに所定の
電流を流通すると、電磁コイルの中心軸付近において固
定子、ギャップ、可動子を貫通し、電磁コイルの外周を
還流して閉ループを構成する磁界が発生する。ここで、
互いに磁性体である固定子と可動子とに同一方向の磁界
が形成されると、両者間にはその磁界強度に応じた引力
が作用する。

【０００５】従って、上記構成の電磁弁において電磁コ
イルに所定の電流を流通した場合は、スプリングのバネ
力に抗って可動子が固定子方向に変位し、結果として弁
座が開口することになる。このため、この弁座の両側に
所定の流通経路を形成しておけば、電磁コイルに流通す
る電流を制御することにより、その流通経路の導通・遮
断を制御することが可能となる。

【０００６】ところで、このような電磁弁においては、
電磁コイルに所定の電流を流通した際に固定子及び可動
子を貫通する磁界を適当な強度に確保する必要がある。
固定子と可動子との間に発生する引力は発生する磁界の
強度に対応するからである。従って、電磁弁を構成する
にあたっては、所望強度の磁界を発生し得る電磁コイル
を形成すると共に、電磁コイルの周囲に、固定子と可動
子とを含み、かつ適当な磁気抵抗を有する磁気回路を形
成する必要がある。

【０００７】この場合、電磁コイルで発生する磁界強度
は、コイルを構成する導線の巻き数によって決まり、製
造工程における加工誤差等に対しては比較的安定であ
る。但し、導線の巻き数の増加は電磁コイルの大型化を
招くことから、搭載スペース等の制約を満たす範囲で設
定する必要がある。

【０００８】一方、電磁コイル周囲における磁気回路
は、一般にその中心軸に沿って隣接される固定子及び可
動子と、電磁コイルの外周面及び軸直面を覆うコイルカ
バーとで形成される。電磁コイルに電流を流通した際に
発生する磁界が、その中心軸に沿って配置された固定子
及び可動子を貫通し、コイルカバーを通って還流する構
成である。

【０００９】つまり、その磁気回路は、固定子、可動
子、コイルカバー及びそれらの境界部により構成されて
いる。この場合、固定子等の部材自身の磁気抵抗は、そ
の材質・形状によって決定され、製造工程における誤差
の影響は比較的受けない。しかし、その境界部の磁気抵
抗は、各部材の加工精度等によっては問題が生ずる。

【００１０】特に、固定子と可動子との間には、可動子
の変位ストロークを確保するために所定のエアギャップ
を設定する必要があり、そのギャップ長の精度は大きく
磁気抵抗に影響する。すなわち、固定子や可動子の加工
精度、それらと弁体及び弁座との組み付け精度等によっ
ては、エアギャップ部における磁気抵抗が過大となっ
て、電磁弁としての動作を確保できない場合が生ずる。

【００１１】これに対して、特開平３−１５３９７９号
公報は、各構成部材の寸法公差を弾性体によって吸収し
て所定のエアギャップを確保する電磁弁を開示してい
る。すなわち、所定のケース内に弁座、弁体、可動子を
電磁コイルの中心軸に沿って配設した後、ケースと当接
する部位に弾性体を備えた固定子の組み付けを行い、固
定子と可動子との間に形成されるエアギャップが適当な
間隔となるまで固定子をケース方向に押圧するものであ
る。

【００１２】上記構成によれば、各構成部材の寸法公差
は、それらが組み付けられる際に弾性体に吸収されるこ
とになり、組み付け精度を十分に確保することにより常
に所望の磁気抵抗を確保し得る磁気回路を実現すること
ができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電磁弁においては、エアギャップの調整を行う際に
は、固定子、可動子共に電磁弁のケース内に格納されて
いる。従って、所望のエアギャップを確保すべく固定子
を押し込むにあたって、同時にエアギャップの監視を行
うことができず、実質的には組み付け時においてギャッ
プ調整を行うのは困難であった。

【００１４】また、上記従来の電磁弁は、所望の磁気抵
抗を実現する際のエアギャップの重要性に着目したもの
であるが、近年の要求に応えて電磁弁を小型化するため
には、コイルカバーの形状等にも着目して、形成される
磁気回路の磁気抵抗をより一層小さくする必要がある。

【００１５】つまり、電磁コイルにおいて発生した磁束
は、その内周側においては固定子と可動子とを流通す
る。そして、電磁コイルの軸直面及び外周面を覆うコイ
ルカバーを流通して、再び固定子、可動子へと還流す
る。この場合、一般に固定子及び可動子については流通
する磁束の密度に対して十分に大きな径が確保されてお
り、磁気飽和が問題となることはないが、コイルカバー
についてはその加工上の制約等に起因して磁気飽和が問
題となる場合がある。

【００１６】すなわち、例えばプレス成形によってコイ
ルカバーを成形する場合は、コイルカバーの板厚はプレ
ス成形が可能な範囲に制限される。また、搭載スペース
上、極めて厳しい制約が課された場合には、コイルカバ
ーを薄板化する必要が生ずる場合もある。従って、この
ような場合には、固定子や可動子に比べて流通可能な磁
束密度が小さいコイルカバーを採用せざるを得ない場合
が生ずる。

【００１７】ところで、かかるコイルカバーにおいて
は、固定子または可動子との境界付近における磁気飽和
が特に問題である。この境界付近は、電磁コイルの外周
側を流通してきた磁束が集中する部位であり、コイルカ
バーの中でも最も高い密度の磁束が流通する部分だから
である。

【００１８】従って、小型かつ高性能の電磁弁を実現す
るためには、上記した固定子と可動子との間に形成され
るエアギャップを適正化する加えて、コイルカバー自身
の磁気抵抗にも配慮した磁気回路を形成することが必要
である。

【００１９】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、電磁コイルの周囲に適切な磁気抵抗を有する磁
気回路を形成することにより、上記の課題を解決し得る
電磁弁を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、電磁コイ
ルの中心軸に沿って固定された固定子と、一端に所定の
弁体を有し、前記電磁コイルの中心軸に沿って変位可能
に、かつ前記固定子と隣接して配設された可動子と、該
可動子を前記固定子から離間させる方向に付勢する付勢
部材と、前記弁体に対向し、前記可動子の軸方向変位に
従って前記弁体に着座または離座されて閉塞または開口
される弁座とを有する電磁弁において、前記固定子と、
前記可動子及び前記弁体とを一体に組み込んだ第１のケ
ースと、前記弁座を保持すると共に、前記第１のケース
と所定の基準面を当接させた状態で嵌合する第２のケー
スとを有し、前記弁座を該第２のケースに、前記電磁コ
イルの中心軸方向に位置調整して圧入した電磁弁により
達成される。

【００２１】また、電磁コイルの中心軸に沿って固定さ
れた固定子と、一端に所定の弁体を有し、前記電磁コイ
ルの中心軸に沿って変位可能に、かつ前記固定子と隣接
して配設された可動子と、該可動子を前記固定子から離
間させる方向に付勢する付勢部材と、前記弁体に対向
し、前記可動子の軸方向変位に従って前記弁体に着座ま
たは離座されて閉塞または開口される弁座と、前記電磁
コイルの外周面と軸直面とを覆い、その中心軸に沿って
設置された前記固定子及び前記可動子と共に前記電磁コ
イル回りの磁気回路を構成するコイルカバーとを有する
電磁弁において、前記コイルカバーの、前記電磁コイル
の軸直面を覆う面に密着して該面における磁気通路の一
部となり、該面の中心に位置する前記固定子に近づくに
つれて軸方向に厚さを増す形状の磁気通路を実現する、
断面がテーパ形状のリング状磁性部材を有する電磁弁も
有効である。

【００２２】

【作用】本発明に係る電磁弁において、前記電磁コイル
の中心軸に沿って配設される前記固定子と前記可動子と
には、前記電磁コイルが所定の磁界を発生すると、その
磁界に起因する磁束が貫通する。このため、両者間に引
力が発生し、前記付勢部材の付勢力に抗って前記可動子
が変位する。従って、前記電磁コイルに流通する電流を
制御すると、前記可動子の変位と共に前記弁座が閉塞ま
たは開口される。

【００２３】この場合において、前記固定子、可動子、
弁体は、前記第１のケース内に一体に保持される。この
ため、これらの部材は前記第１のケースを前記第２のケ
ースと嵌合するまでもなくその位置が決定される。ま
た、前記弁座は、前記第２のケースに圧入保持され、前
記固定子等とは独立してその軸方向位置を調整すること
ができる。

【００２４】そして、前記弁座は、前記第２のケースの
基準面から前記弁座までの距離が、前記第１のケースの
基準面から前記弁体の先端までの距離Ｌに、所定のエア
ギャップαを加えた距離となるよう位置調整されてい
る。このため、前記第１のケースと前記第２のケースと
を嵌合すると、各構成部材の寸法公差等によらず、前記
弁体と前記弁座との間には確実に所定のエアギャップα
が形成される。

【００２５】一方、前記電磁コイルの周囲に前記コイル
カバーを配設した場合、前記固定子及び可動子内を流通
した磁束は、前記コイルカバーを流通して前記電磁コイ
ルの外周側を還流する。この場合、前記固定子及び前記
可動子を流通してきた磁束は、前記コイルカバーへと流
出し、前記電磁コイルの外周面を覆う面に向けて放射状
に進行する。

【００２６】そして、前記電磁コイルの外周面を覆う面
内を、中心軸と平行な方向に進行して前記電磁コイルの
軸直面を覆う面に進入する。この面に進入した磁束は、
その後中心に位置する固定子方向へ向かって集中し、再
び前記固定子または可動子に流入する。このようにし
て、閉ループの磁気回路が形成される。

【００２７】この場合、前記コイルカバーに密着された
前記磁性部材は、前記コイルカバー内を流通する磁束の
密度が部分的に過大となるのを防止すべく作用する。す
なわち、前記コイルカバーの、前記電磁コイルの軸直面
を覆う面の磁気回路は、前記コイルカバーと前記磁性部
材とで構成され、結果的に磁気通路を形成する磁性体
が、前記固定子に近づくにつれて軸方向の厚みを増す形
状に形成される。このため、前記コイルカバーの外周側
から中心に向けて流通される磁束は、中心に近づくほ
ど、すなわち前記固定子との境界に近づくほど厚さ方向
に拡散され、適切な磁気抵抗が実現される。

【００２８】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である電磁弁１０
の構成を表す正面断面図を示す。同図において符号１１
及び１２は、それぞれ前記した第１及び第２のケースに
相当するケースを示している。第１のケース１１は、鉄
等の磁性体を機械加工して形成したもので、その中心部
にはスリーブ１３を、また、スリーブの外周には電磁コ
イル１４を保持している。

【００２９】スリーブ１３は、ステンレス等の非磁性体
で形成された有底の筒で、その内部には、前記した固定
子に相当する鉄心１５と、前記した可動子に相当するプ
ランジャ１６とが挿入されている。また、鉄心１５とプ
ランジャ１６との間には、前記した付勢部材に相当し、
鉄心１５とプランジャ１６とを離間させる方向の付勢力
を発揮するスプリング１７を配設していると共に、両者
間の密着を防止するワッシャ１８を介在させている。

【００３０】この場合において鉄心１５は、スリーブ１
３内にかしめ固定されておりその位置が変位することは
ない。これに対してプランジャ１６は、スリーブ１３内
に挿入されているだけであり、スリーブ１３の長手方向
（図１中、上下方向）に変位することができる。従っ
て、プランジャ１６にスプリング１７の付勢力以外の外
力が加えられていない場合、プランジャ１６は図中、下
向きに変位することになる。

【００３１】一方、プランジャ１６の先端には、前記し
た弁体に相当するボール弁１９が設けられている。そし
て、このボール弁１９は、ケース１２に圧入された油圧
通路２０の端部に設けられた弁座２１に対向している。
従って、上記したようにスプリング１７によってプラン
ジャ１６が付勢された場合、油圧通路２０は、ボール弁
１９によってその導通が遮断されることになる。

【００３２】ところで、本実施例の電磁弁１０を構成す
るケース１２には、ボール弁１９を介して油圧通路２０
と導通または遮断される油圧通路２２を備えている。つ
まり電磁弁１０は、油圧通路２０と油圧通路２２との導
通を制御する電磁弁である。尚、油圧通路２２は電磁弁
１０内を貫通する通路である。そして、図１中、符号２
３は、この油圧通路２２を流通する作動油中の異物の流
入を防止するためのフィルタである。

【００３３】また、このケース１２は、油圧通路２２の
直上部においてスリーブ１３の先端部を保持し、ケース
１２とスリーブ１３との間には、オイルシール性を確保
するためＯリング２４が介在されている。そして、この
Ｏリング２４は、ケース１２と、スリーブ１３と、スリ
ーブ１３に挿入した非磁性体からなる内筒２５で挟持す
ることとしている。

【００３４】このため、ケース１１，１２を嵌合させた
場合、電磁コイル１４の外周においてそれぞれの基準面
１１ａ，１２ａが当接する一方、電磁コイル１４の内周
においては、内筒２５によって確実にケース１１とケー
ス１２とが磁気的に離間した状態となる。

【００３５】つまり、電磁コイル１４を取り囲んで形成
される磁気回路中、その中心軸に沿った部分が鉄心１５
とプランジャ１６とで構成されることになり、電磁コイ
ル１４に適当な電流を流通させると、発生した磁束はケ
ース１１を通り、スリーブ１３を介して鉄心１５へと流
入する。そして、この磁束は鉄心１５及びプランジャ１
６内を軸方向に直進し、プランジャ１６側面からスリー
ブ１３を介してケース１２へと流出して還流することに
なる。

【００３６】ところで、このように鉄心１５とプランジ
ャ１６を共に貫く磁束が流通すると、両者間には、その
磁束に応じた引力が発生する。従って、その引力がスプ
リング１７のバネ力よりも大きな力であれば、磁束の流
通と共にプランジャ１６が鉄心１５方向へ変位すること
になる。

【００３７】ここで、非通電時において鉄心１５とプラ
ンジャ１６との間に所定のエアギャップαが形成されて
いたとすると、電磁コイル１４への電流通電に伴うプラ
ンジャ１６の変位により、ボール弁１９と弁座２１との
間には、エアギャップαに相当するギャップが生じ、α
に応じた開度で油圧通路２０と２２とが導通したことに
なる。

【００３８】従って、油圧通路２０と２２との間を、小
さな流通抵抗の下に導通しようとする場合は、エアギャ
ップαを大きく設定しておく必要がある。しかし、この
エアギャップαは、その弁開度特性に影響を与えるだけ
でなく、電磁コイル回りに形成される磁気回路の磁気抵
抗に大きく影響を与える因子でもあり、不当に大きなギ
ャップを設定した場合には、電磁弁１０を駆動できなく
なる場合が生ずる。

【００３９】このように、電磁弁１０においては、エア
ギャップαは電磁弁１０の特性に大きく影響し、その製
造過程においては重要な管理項目の一つである。ところ
が、電磁弁の構造上、かかるエアギャップαは、電磁弁
内部に発生するギャップであると共に、鉄心１５やプラ
ンジャ１６の加工公差の影響を直接被る構成である。こ
のため、従来よりその調整は、必ずしも容易なものでは
なかった。

【００４０】これに対して、本実施例の電磁弁１０は、
上記したようにケース１１に鉄心１５、プランジャ１
６、ボール弁１９等を保持し（図２（Ａ）参照）、ケー
ス１２に弁座２１を備える油圧通路２０を保持する（図
２（Ｂ）参照）構成である。このため、ケース１１、１
２を嵌合させるまでもなく鉄心１５、プランジャ１６、
ボール弁１９の位置、及び弁座２１の位置が決まる。

【００４１】ところで、油圧通路２０は、電磁弁１０の
軸方向に変位可能に圧入された部材であり、ケース１
１、１２を嵌合する前であれば、基準面１２ａと弁座２
１との距離を監視しながらその圧入位置を容易に調整す
ることができる。従って、図２（Ａ）に示すようにプラ
ンジャ１６を鉄心１５に押しつけた状態で基準面１１ａ
からボール弁１９の先端までの距離Ｌを測定すれば、図
２（Ｂ）に示すように基準面１２ａと弁座２１との距離
がＬ＋αとなるように油圧通路２０の位置を容易に調整
することができる。

【００４２】そして、かかる調整を行った後、両ケース
１１，１２の嵌合を行うこととすると、電磁弁１０内部
においてボール弁１９が弁座２１を閉塞する状況下にお
いては、鉄心１５とプランジャ１６との間に確実にエア
ギャップαが形成されることになる。

【００４３】このように、本実施例の電磁弁１０によれ
ば、鉄心１５、プランジャ１６、ケース１１、１２等の
加工誤差等の影響を受けず、容易かつ確実にエアギャッ
プαを確保することができる。従って、量産時において
も電磁弁１０として安定した品質が確保できる。更に、
各構成部材の加工精度が、従来の電磁弁ほど要求されな
いことから、コストの低減をも図ることができる。

【００４４】ところで、本実施例の電磁弁１０は、上記
したようにスリーブ１３の先端をケース１２で保持する
構成である（図３参照）。この結果、図３（Ｂ）に示す
ように、ボール弁１９と弁座２１とが、共に、かつ至近
距離でケース１２に拘束されることになり、特別な調整
をすることなく高い調芯精度が確保できる。

【００４５】このように高い調芯精度が確保されている
場合は、弁座２１のテーパ角を比較的大きくしても十分
な閉塞性を確保することができる。また、弁座２１のテ
ーパ角を大きく確保することができると、ボール弁１９
を僅かに変位させるだけで大きな弁開度を得ることが可
能となる。従って、本実施例の電磁弁１０においては、
弁座２１における開口径、及びエアギャップαを比較的
小さく設定しても、油圧通路２０と２２の導通時におけ
る流通抵抗を、十分に小さな値とすることができる。

【００４６】また、弁座２１における開口径が小さくて
済む場合は、ボール弁１９を弁座２１に向けて付勢する
力が小さくても十分な閉塞性を確保でき、またエアギャ
ップαが小さくて済む場合は、磁気抵抗の小さな磁気回
路を実現することができる。このため、本実施例の電磁
弁１０においては、比較的小さな磁束で十分にプランジ
ャ１６を変位させることができ、電磁コイル１４の小型
化によるコンパクト化が実現されている。

【００４７】更に、本実施例の電磁弁１０においては、
鉄心１５とプランジャ１６との間に介在させるワッシャ
１８を従来のＯ型ワッシャからＣ型ワッシャに変更して
いる。すなわち、従来の電磁弁においては、図４（Ｂ）
に示すようにプランジャ１６に油切溝１６ａを設け、そ
の上にＯ型ワッシャ１８ｂ，スプリング１７を介して鉄
心１５を配設する構成が採用されていた。

【００４８】電磁コイルを励磁してプランジャ１６を鉄
心１５側へ変位させた際に両者が密着するもを防止する
ためである。つまり、図４に示す如き構成の電磁弁にお
いては、スリーブ１３内には、作動油が流入してくる。
従って、何らの処理を講じることなくプランジャ１６を
鉄心１５へ吸磁させた場合、その界面に作動油が流入し
て両者が張り付く現象が生ずる。

【００４９】そこで、従来の電磁弁においては、その現
象を防止すべくＯ型ワッシャ１８ｂを介在させると共に
プランジャ１６に油切溝１６ａを設けていた。しかしな
がら、油切溝１６ａは、プランジャ１６の中心を縦断す
るように設けてこそ意義のあるものである。このため、
油切溝１６ａとスプリング１７とが干渉する場合があっ
た。また、油切溝１６ａの加工は、切削屑の発生を伴う
ことから電磁弁内への異物混入の原因ともなっていた。

【００５０】本実施例の電磁弁１０においてＣ型ワッシ
ャ１８ａを採用しているのは、上記の不具合解消を目的
としたものである。すなわち、図４（Ａ）に示すように
ワッシャとしてＣ型ワッシャ１８ａを採用した場合、ワ
ッシャ１８ａの開口溝が油切溝として作用するためプラ
ンジャ１６に油切溝１６ａを設ける必要がない。

【００５１】従って、本実施例の電磁弁１０において
は、鉄心１５とプランジャ１６との張り付きを確実に防
止し得ると共に、切削屑が発生することも、また、スプ
リング１７が溝に干渉することもなく、安定した機能を
維持することができる。

【００５２】また、電磁弁１０においては、電磁コイル
１４周囲に形成される磁気回路の磁気抵抗ができるだけ
小さく設定できるように配慮してケース１１、１２等の
設計を行っている。すなわち、電磁弁１０においては、
上記したようにスリーブ１３、鉄心１５、プランジャ１
６、ケース１１、１２によって磁気回路が形成されてい
る。

【００５３】この磁気回路は、図５（Ａ）中に二点鎖線
で示すように閉ループを形成している。ここで、この磁
気回路中における磁束の密度に着目すると、回路中の経
路によってその値は一定ではない。つまり、電磁コイル
１４で発生した磁束が集中して流通する鉄心１５、プラ
ンジャ１６においては、流通する磁束の数は多いもの
の、その経路には十分な径が確保されており、磁気飽和
が問題となることはない。

【００５４】一方、ケース１２の外周部には、プランジ
ャ１６から流出し、外周へ向かうに連れて拡散した磁束
が流通することから、やはり磁気飽和が問題となること
ない。これに対して、ケース１１と鉄心１５との境界部
等においては、適切な磁気流通経路が確保されるように
配慮する必要がある。

【００５５】すなわち、図５（Ｂ）中の矢線に示すよう
に、ケース１１内を流通してきた磁束は、少しでも流通
し易い経路を通過しようとすることからスリーブ１３の
側面から鉄心１５へ向けて流入しようとする。かかる経
路がケース１１から鉄心１５へ磁束が流入する際の最短
経路、すなわち最も磁気抵抗の小さな経路だからであ
る。

【００５６】そこで、本実施例の電磁弁１０において
は、スリーブ１３側面から鉄心１５へ流入する磁束の経
路を確保すべく、電磁コイル１４と鉄心１５とを図５
（Ｂ）に示す如く段差δだけオフセットして配設してい
る。このため、ケース１１からスリーブ１３へ流入する
磁束がその境界部において不当に密集することがなく、
磁気飽和による過大磁気抵抗の発生が効果的に防止され
る。

【００５７】ところで、本実施例の電磁弁１０において
は、スリーブ１３と当接して磁気流入経路を構成するケ
ース１１を機械加工で成形することにより、かかる段差
δの実現を可能ならしめている。これに対して、図６に
示すようにスリーブ１３と当接して磁気流入経路を、プ
レス加工により成形するコイルカバー３１で構成する場
合は、上記した段差δを設けることができないため問題
がある。

【００５８】つまり、プレス加工によって成形されたコ
イルカバー３１を用いる場合、その磁気経路の厚さは、
プレス成形が可能であるとして採用された母材の板厚ｔ
に制限される。従って、コイルカバー３１からスリーブ
１３へと磁束が流入する境界付近においても、流入する
全ての磁束は板圧ｔ中を流通することになる。

【００５９】一方、コイルカバー３１内を流通する磁束
は、図６（Ａ）に示すようにコイルカバー３１の外周面
３１ａから軸直面３１ｂへと流通し、その後中心へ向か
うに連れて密度が高くなる。このため、スリーブ１３と
の境界付近には、著しく高密度の磁束が流通することに
なり、コイルカバー３１を用いて電磁弁を構成する場
合、コスト的に有利である反面、磁気抵抗が比較的大き
くなるという不利を有していた。

【００６０】図７に示す電磁弁３０は、上記したプレス
成形によるコイルカバー３１の使用に伴う不利益を解消
して適切な磁気抵抗を実現する、本発明の第２実施例の
電磁弁３０の構成を表す正面断面図を示す。尚、図７に
おいて上記図１と同一の構成部分については、同一の符
号を付している。

【００６１】すなわち、本実施例の電磁弁３０において
は、コイルカバー３１が前記した第１のケースを構成
し、ケース３２が前記した第２のケースを構成している
ことから、鉄心１５とプランジャ１６との間に形成する
エアギャップαを容易且つ高精度に調整することができ
る点で上記の電磁弁１０と同様である。そして、コイル
カバー３１をプレス加工によって成形していることに対
応してコイルカバー３１と電磁コイル１４との間にスペ
ーサ３３を配設している点に特徴を有している。

【００６２】ここで、スペーサ３３は、前記した磁性部
材に相当する部材であり、径が小さくなるに従って肉圧
が厚くなるリング状に成形されていると共に、コイルカ
バー３１の内側、かつスリーブ１３との境界部に密着さ
れている。従って、コイルカバー３１からスリーブ１３
への磁気流入経路が、その境界部付近において十分に確
保される。例えば電磁弁３０は、板圧ｔのコイルカバー
３１にスペーサ３３を組み合わせることにより、その境
界部における磁気流入経路として上記図１に示す電磁弁
１０と同様に、厚さδを確保している。

【００６３】従って、本実施例の電磁弁によれば、コイ
ルカバーの軸直面を流通する磁束が、中心に向かうにつ
れて軸方向（図中、上下方向）に拡散することとなり、
スリーブ１３との境界付近において不当に高密度となる
ことが防止され、磁気回路の磁気抵抗を適切な水準に設
定することが可能となる。

【００６４】更に、スペーサ３３は、図７に示す如く径
が小さくなるに従って肉圧が厚くなる形状に成形されて
いるため、組み付け状態においては電磁コイル１４端部
にくさび状に配置される。このため、コイルカバー３１
を電磁コイル１４方向に押圧する外力は、スペーサ３３
をコイルカバー３１の内周面に密着させる力としても作
用することになり、両者の密着を容易かつ確実に確保す
ることができる。

【００６５】尚、本実施例の電磁弁３０は、スリーブ１
３とコイルカバー３１との配設を、外観上段差なく行う
ことを前提としたものである。従って、スリーブ１３が
コイルカバー３１から突出した形状が許容される場合に
は、スペーサ３３は必ずしもコイルカバー３１の内部に
収納する必要はない。すなわち、かかる状況下において
は、コイルカバー３１の軸直面上面とスリーブ１３の側
面とに密着するように磁性部材を配設しても適切な磁気
抵抗を実現することが可能である。

【００６６】ところで、上記各実施例に示す電磁弁１
０，３０は、共に油圧通路２２の外周にフィルタ２３を
備えている。作動油に混入する異物が電磁弁１０，３０
内に流入して、ボール弁１９と弁座２１との間に噛み込
んだり、油圧通路２０，２２を目詰まりさせたりするの
を防止するためである。

【００６７】図８は、このような機能を果たすべく電磁
弁１０，３０に採用されているフィルタ２３の構成を表
す平面図（同図（Ａ））及び正面図（同図（Ｂ））を示
す。同図に示すように、フィルタ２３は、円筒状のメッ
シュの外筒を樹脂材で構成してメッシュ部２３ａと樹脂
部２３ｂとを形成してなる円筒状フィルタである。

【００６８】このように樹脂材でメッシュ部材をモール
ドすることによりフィルタ２３を製造する場合、円筒状
メッシュ部材と同径の中子を有する射出成形金型を用
い、その中子に予めメッシュ部材を嵌合させた後に樹脂
成形を行うのが、最も簡易的な方法である。

【００６９】かかる方法によれば、金型内にメッシュ部
材の支持部を特別に設ける必要がなく、樹脂成形用金型
の構造が簡易であることから、比較的安価に設備を製造
することができ、また金型の耐久性の面でも有利であ
る。従って、フィルタ２３に関する設備償却費が抑制で
き、低コスト化を図ることが可能となる。

【００７０】ところが、このような金型を用いてフィル
タ２３の製造を行った場合は、フィルタ２３の内周面に
メッシュ部材が露出することに配慮する必要がある。内
周面にメッシュ部材が露出したフィルタを何らの配慮も
なしに電磁弁のケースに装着しようとすると、その装着
の際に、ケース表面とフィルタ内周面との摺動によって
メッシュ部材のめくれが発生することになるからであ
る。

【００７１】更に、金型内に樹脂を射出するための射出
口を中子側、すなわちフィルタの内周側に設けざるを得
ない場合は、成形されたフィルタはその内周面の一部で
不要部分、すなわち射出口の上流の経路内で成形された
樹脂と繋がった状態となる。このため、その不要部分を
切り離した際に発生するパーティングバリは、フィルタ
の内周側に生ずることになる。

【００７２】このため、このようなフィルタを何らの配
慮もせずにケースに装着する場合には、上記したメッシ
ュ部材のめくれに加えてパーティングバリの脱落による
異物発生の問題をも生じることになる。フィルタをケー
スに装着する際に、パーティングバリがケースに摺動し
て脱落する場合があるからである。

【００７３】そこで、本実施例の電磁弁１０，３０に使
用するフィルタ２３については、図８に示すように、そ
の内周にそれぞれ内径がＤ₁，Ｄ₂，Ｄ₃（Ｄ₁＞Ｄ₂
＞Ｄ ₃）である段差を設けることとしている。

【００７４】そして、これに対応して電磁弁１０，３０
のケース１２，３２のフィルタ２３が装着される部分に
も段差が設けられている。つまり、装着された際にフィ
ルタ２３のメッシュ部２３ａが対応する部位、すなわち
油圧通路２１の外周は、Ｄ₃よりも小さく、そして油圧
通路２１の直上部はＤ₁，直下部はＤ₃にそれぞれの外
径が設定されている。

【００７５】このため、図８に示すフィルタ２３を電磁
弁１０，３０のケース１２，３２に装着する場合、その
装着過程において内径Ｄ₂の部分にモールドされたフィ
ルタ部材がケース１２，３２と干渉することはない。従
って、このフィルタ２３によれば、メッシュ部２３ａに
めくれが生じることもなく、またパーティングバリが内
径Ｄ₂の部位に形成されることとすれば、その脱落が問
題とされることもなくなる。

【００７６】

【発明の効果】上述の如く請求項１記載の発明によれ
ば、電磁弁を構成する固定子、可動子、及び弁体と、こ
の弁体に対向する弁座とはそれぞれ第１のケースと第２
のケースとに別個独立に保持される。従って、第１のケ
ースと第２のケースとを嵌合させるまでもなく各構成部
材が正規の位置関係に保持されることとなる。また、第
２のケースに保持される弁座は、可動子の摺動方向に対
してその位置を変位させることができる。

【００７７】このため、本発明の電磁弁においては、第
１のケースの基準面から弁座の先端までの距離に合わせ
て弁座の位置を調整することができ、電磁コイル回りに
形成される磁気回路の磁気抵抗について、安定した品質
を確保することができるという特長を有している。

【００７８】また、請求項２記載の発明によれば、電磁
コイルの外周を還流してきた磁束がその中心へ向かう際
には、コイルカバー内を流通すると共に磁性部材内部を
も流通する。このため、電磁コイルの外周方向から中心
方向に流通する磁束は、その中心に近づくにつれて磁性
部材の厚さ方向、すなわち電磁コイルの軸方向に拡散
し、磁束の密度が常時適切な水準に維持される。

【００７９】従って、本発明の電磁弁によれば、コイル
カバーの板厚が十分に確保できない場合においても、形
成される磁気回路の磁気抵抗を適切な水準に設定するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電磁弁の構成を表す正
面断面図である。

【図２】本発明の一実施例である電磁弁の特徴を表す分
解図である。

【図３】本発明の一実施例である電磁弁の調芯機構を表
す正面断面図である。

【図４】本発明の一実施例である電磁弁の張り付き防止
機構を表す斜視図である。

【図５】本発明の一実施例である電磁弁における磁束流
通状態を表す概念図である。

【図６】プレス成形されたコイルカバーを流通する磁束
の流れを表す概念図である。

【図７】本発明の他の実施例である電磁弁の構成を表す
正面断面図である。

【図８】本発明の各の実施例である電磁弁に採用したフ
ィルタの構成を表す平面図及び正面図である。

【符号の説明】

１０，３０電磁弁１１，１２，３２ケース１１ａ，１２ａ基準面１３スリーブ１４電磁コイル１５鉄心１６プランジャ１７スプリング１８ワッシャ１８ａＣ型ワッシャ１９ボール弁２０，２２油圧通路２１弁座２３フィルタ３１コイルカバー

フロントページの続き (72)発明者浅井浩愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者山崎毅愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者大橋正晴愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁コイルの中心軸に沿って固定された
固定子と、一端に所定の弁体を有し、前記電磁コイルの
中心軸に沿って変位可能に、かつ前記固定子と隣接して
配設された可動子と、該可動子を前記固定子から離間さ
せる方向に付勢する付勢部材と、前記弁体に対向し、前
記可動子の軸方向変位に従って前記弁体に着座または離
座されて閉塞または開口される弁座とを有する電磁弁に
おいて、前記固定子と、前記可動子及び前記弁体とを一体に組み
込んだ第１のケースと、前記弁座を保持すると共に、前記第１のケースと所定の
基準面を当接させた状態で嵌合する第２のケースとを有
し、前記弁座を該第２のケースに、前記電磁コイルの中心軸
方向に沿って位置調整して圧入したことを特徴とする電
磁弁。
【請求項２】電磁コイルの中心軸に沿って固定された
固定子と、一端に所定の弁体を有し、前記電磁コイルの
中心軸に沿って変位可能に、かつ前記固定子と隣接して
配設された可動子と、該可動子を前記固定子から離間さ
せる方向に付勢する付勢部材と、前記弁体に対向し、前
記可動子の軸方向変位に従って前記弁体に着座または離
座されて閉塞または開口される弁座と、前記電磁コイル
の外周面と軸直面とを覆い、その中心軸に沿って設置さ
れた前記固定子及び前記可動子と共に前記電磁コイル回
りの磁気回路を構成するコイルカバーとを有する電磁弁
において、前記コイルカバーの、前記電磁コイルの軸直面を覆う面
に密着して該面における磁気通路の一部となり、該面の
中心に位置する前記固定子に近づくにつれて軸方向に厚
さを増す形状の磁気通路を実現する、断面がテーパ形状
のリング状磁性部材を有することを特徴とする電磁弁。