JPH094747A

JPH094747A - 電磁比例式圧力弁

Info

Publication number: JPH094747A
Application number: JP7156325A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Sugiura; 浦裕章杉; Hideki Nakayoshi; 吉英記仲
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1997-01-07
Also published as: US5769386A; DE19624884A1; DE19624884C2

Abstract

(57)【要約】【目的】先願に記載される技術よりもさらにハンチン
グを低減させることを目的とする。【構成】シリンダ１０ａ、流出通路１０ｂ、及び流入
通路１０ｃを有したハウジング１０と、ハウジングの一
端を液密的に閉じるようハウジングに結合された電磁石
部１１と、シリンダ内に戻し通路１９を形成するスリー
ブ１２と、シリンダの一端との間に圧力室２２を形成す
るスプール弁１３と、スプール弁に形成されて流入通路
と圧力室との間に位置する第１絞り１８と、圧力室を戻
し通路に連通する戻し孔１１７と、戻し孔と圧力室との
間に形成される第２絞り２０と、第２絞りと戻し孔との
間に形成されるチャンバ室１１６と、電磁石の励磁時に
はプランジャに作用する吸引力により戻し孔を開放する
よう変位させられる弁部材１１８とを備えたことを特徴
とする電磁比例式圧力弁。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用エンジン冷却シ
ステム等に使用されるオイルポンプの電磁比例式圧力制
御弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の電磁比例式圧力制御弁として
は、例えば特公平５−７３９５５号公報に開示される技
術が知られている。これは、ハウジングに設けられた流
入通路及び流出通路と、ハウジングの内部に形成された
流体通路と、流体通路の流入通路側に設けられた弁座
と、この弁座と対向配置され先端が弁座と当接したとき
に流入通路と流出通路との連通を遮断する有底円筒形状
の制御弁部と、制御弁部の内部に配置された筒状のロッ
ド部と、円筒形状制御弁部内部及びロッド部頭部とによ
り形成される第１圧力室と、円筒形状制御弁部底部とロ
ッド部スカート部とにより形成される第２圧力室と、制
御弁部底部に形成され流体通路と第１圧力室とを結ぶ絞
り通路と、ロッド部内部に形成され第１圧力室と流体通
路の制御弁部下流とを結ぶ逃がし通路と、この逃がし通
路途中に形成されその受圧面積が弁座部に対して微小と
なっているパイロットシート部と当接して逃がし通路を
開閉するパイロット弁部と、パイロット弁部を駆動する
電磁石とを備え、且つ第１圧力室と第２圧力室とを結ぶ
スピル通路を円筒状制御弁部内面とロッドとの間に形成
し、且つこのスピル通路に所定値以上の流量抵抗を持た
せたものである。

【０００３】これは、流入通路の圧力とコイルが発生す
る磁界とによりパイロット弁部が開状態とする方向に付
勢され、第１圧力室の圧力と流出通路の圧力とが釣り合
うように、パイロット弁部が開閉を繰り返す。このと
き、制御弁部も開閉を繰り返し流入通路と流出通路とを
連通させる。よって、流入通路と流出通路との差圧が一
定に保たれる。このようにコイルの励磁、非励磁を繰り
返した場合に、制御弁部は、急激な面積変化が起こるの
で第１圧力室の圧力が大幅に変動して、制御弁部がハン
チングを引き起こすことになる。このハンチングを防ぐ
ために、第１圧力室と第２圧力室とを形成し、この第１
圧力室と第２圧力室を所定の流量抵抗をもつスピル通路
により連通させ、圧力変化によるハンチングをダンパ機
構によって防止している。

【０００４】上記技術におけるダンパ機能は、スピル通
路が一定であるため作動油の油温によって作動状態が変
化する。例えば、油温が高い場合は、スピル通路からの
漏れが増えるためにダンパ機能が作用せず、また、油温
が低い場合は、第２圧力室の作動油が抜けにくいためパ
イロット弁が開状態となって制御弁部が開状態となるま
での応答性が遅れるという問題がある。このため、作動
油の油温が一定条件では機能するが、それ以外ではダン
パ機能が作用しないためハンチングを防止できない。

【０００５】上記問題点を解決した技術としては、特願
平５−２９７１１０号の先願がある。これは、少なくと
も一端が開放したシリンダ、このシリンダの周面と連通
する流出通路、及び流出通路にシリンダを介して連通す
る流入通路を有したハウジングと、このハウジングの一
端を液密的に閉じるようハウジングに結合され且つシリ
ンダの軸方向に可動のプランジャを有した電磁石部と、
閉鎖された一端を電磁石部に連結され、シリンダ内に配
置され他端の外周がシリンダの内周に液密的に嵌合さ
れ、流出通路に連通する流出口が周壁に形成され、流出
口が在る部位から一端にわたる外周にてシリンダ内に流
出通路と連通する戻し通路を形成するスリーブと、この
スリーブの内周に摺動可能に嵌合され、シリンダの一端
との間に圧力室を形成し、圧力室内に配置されたスプリ
ングにより流出口を流入通路から遮断する所定位置に向
けて付勢されたスプール弁と、スプール弁に形成されて
圧力室を流入通路に連通する絞り通路と、シリンダの一
端中心部に形成され圧力室を戻し通路に連通する戻し孔
と、プランジャと結合され、スプリングにより戻し孔を
圧力室の圧力に抗して閉鎖するように付勢され、電磁石
部の励磁時にはプランジャに作用する吸引力により戻し
孔を開放するよう変位させられる弁部材とを備えたもの
である。

【０００６】上記構成の先願においては、スリーブ上に
形成され流出通路と連通する流出口を開閉するスプール
弁が、徐々に流出口を開口していくため、急激な通路面
積変化がなくなるため、スプール弁のハンチングが減少
するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た先願の技術では、オイルポンプの吐出圧脈動による圧
力室内の圧力変動が弁部材にそのまま及ぼされるため、
弁部材が開閉してハンチングが発生する問題があった。

【０００８】本発明は、先願に記載される技術よりもさ
らにハンチングを低減させることを技術的課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記した技術的課題を解
決するため請求項１の発明において講じた技術的手段
は、少なくとも一端が開放したシリンダ、シリンダの周
面と連通する流出通路、及び流出通路にシリンダを介し
て連通する流入通路を有したハウジングと、ハウジング
の一端を液密的に閉じるようハウジングに結合され且つ
シリンダの軸方向に可動のプランジャを有した電磁石部
と、閉鎖された一端を電磁石部に連結され、シリンダ内
に配置され、他端の外周がシリンダの内周に液密に嵌合
され、流出通路に連通する流出口が周壁に形成され、流
出口が在る部位から一端にわたる外周にてシリンダ内に
流出通路と連通する戻し通路を形成するスリーブと、ス
リーブの内周に摺動可能に嵌合され、シリンダの一端と
の間に圧力室を形成し、圧力室内に配置されたスプリン
グにより流出口を流出通路から遮断する所定位置に向け
て付勢されたスプール弁と、スプール弁に形成されて流
入通路と圧力室との間に位置する第１絞りと、シリンダ
の一端中心部に形成され、圧力室を戻し通路に連通する
戻し孔と、戻し孔と圧力室との間に形成される第２絞り
と、第２絞りと戻し孔との間に形成されるチャンバ室
と、プランジャと結合され、スプリングにより戻し孔を
圧力室の圧力に抗して閉鎖するように付勢され、電磁石
の励磁時にはプランジャに作用する吸引力により戻し孔
を開放するよう変位させられる弁部材と、を備えたこと
である。

【００１０】請求項２の発明において講じた技術的手段
は、少なくとも一端が開放したシリンダ、シリンダの周
面と連通する流出通路、及び流出通路にシリンダを介し
て連通する流入通路を有したハウジングと、ハウジング
の一端を液密的に閉じるようハウジングに結合され且つ
シリンダの軸方向に可動のプランジャを有した電磁石部
と、閉鎖された一端を電磁石部に連結され、シリンダ内
に配置され、他端の外周がシリンダの内周に液密に嵌合
され、流出通路に連通する流出口が周壁に形成され、流
出口が在る部位から一端にわたる外周にてシリンダ内に
流出通路と連通する戻し通路を形成するスリーブと、ス
リーブの内周に摺動可能に嵌合され、シリンダの一端と
の間に圧力室を形成し、圧力室内に配置されたスプリン
グにより流出口を流出通路から遮断する所定位置に向け
て付勢されたスプール弁と、スプール弁に形成されて流
入通路と圧力室との間に位置する絞りと、シリンダの一
端中心部に形成され、圧力室を戻し通路に連通する戻し
孔と、プランジャと結合され、スプリングにより戻し孔
を圧力室の圧力に抗して閉鎖するように付勢され、電磁
石の励磁時にはプランジャに作用する吸引力により戻し
孔を開放するよう変位させられる弁部材と、弁部材が戻
し孔を開放及び閉鎖する側に急激に変移するのを防止す
る減衰機構とを備えたことである。

【００１１】

【作用】請求項１の発明においては、通常時（電磁石部
への通電ＯＦＦ）、弁部材はスプリングの付勢力により
戻し孔を塞いでいる。また、スプール弁も、圧力室内に
配設されたスプリングの付勢力により流出口を閉じた状
態に保持されている。この状態において、電磁石部へ通
電すると、そのときに発生する吸引力によりプランジャ
が駆動され、これによりプランジャと結合されている弁
部材も駆動されて戻し孔を開放する。すると、チャンバ
室内の作動油は、戻し孔を通って戻し通路に戻される。
これによって、圧力室内の油が、第２絞りを通ってチャ
ンバ室内に流れ込むことができるようになり、スプール
弁が流入通路内の油圧に押されてシリンダ内を移動でき
るようになる。スプール弁が移動されて流出口が開く
と、流入通路内の油は流出口を通って流出通路に流れ出
す。油が流入通過から流出通路に流れる量は、スプール
弁の移動量に深く係わってくるものであり、また、スプ
ール弁の移動量は弁部材が戻し孔を開放している時間に
比例している。このため、電磁石部に通電した時間を制
御することにより、流入通路から流出通路に流れ出す油
の量が制御される。

【００１２】請求項２の発明においては、通常時（電磁
石部への通電ＯＦＦ）、弁部材はスプリングの付勢力に
より戻し孔を塞いでいる。また、スプール弁も、圧力室
内に配設されたスプリングの付勢力により流出口を閉じ
た状態に保持されている。この状態において、電磁石部
へ通電すると、そのときに発生する吸引力によりプラン
ジャが駆動され、これによりプランジャと結合されてい
る弁部材も駆動されて戻し孔を開放する。すると、圧力
室内の作動油は、戻し孔を取って戻し通路に戻される。
これによって、圧力室内の油が、戻し孔を介して戻し通
路に流れ込むことができ、スプール弁が流入通路内の油
圧に押されてシリンダ内を移動できるようになる。スプ
ール弁が移動されて流出口が開くと、流入通路内の油は
流出口を通って流出通路に流れ出す。油が流入通過から
流出通路に流れる量は、スプール弁の移動量に深く係わ
ってくるものであり、また、スプール弁の移動量は弁部
材が戻し孔を開放している時間に比例している。このた
め、電磁石部に通電した時間を制御することにより、流
入通路から流出通路に流れだす油の量が制御される。更
に、圧力室内の油圧変動は、弁部材に直接及ぼされる
が、このとき、減衰機構により弁部材が戻し孔を急激に
開閉するのを防止することができる。

【００１３】

【実施例】図１は請求項１の発明に係る電磁比例式圧力
弁の断面図である。同図において、ハウジング１０に
は、一端が開口したシリンダ１０ａが設けられている。
シリンダ１０ａの外周には、オイルの流出通路１０ｂが
連通し、更にシリンダ１０ａの底面にはオイルの流入通
路１０ｃが連通している。シリンダ１０ａの開口部に
は、シリンダ１０ａを液密的に閉じるようにハウジング
１０に結合された電磁石部１１が設けられている。

【００１４】シリンダ１０ａ内には、スリーブ１２が挿
入されている。スリーブ１２は、円筒形状を呈してい
て、その一端部分には電磁石部１１の一部を構成する第
１コア１１３が圧入により固定されている。スリーブ１
２の他端部分は、シリンダ１０ａの流入通路１０ｃ側に
嵌め込まれ、更にスリーブ１２の外周には、流出通路１
０ｂに連通する孔１２ａが形成されている。スリーブ１
２の内周には、スプール弁１３が摺動自在に挿入され、
金属リング１４により抜けないようになっている。

【００１５】スプール弁１３には、第１及び第２のボア
１３ａ、１３ｂが形成されている。

【００１６】第１ボア１３ａには、フィルター１５が止
め部材１６により固定されている。第２ボア１３ｂに
は、スプリング１７の一端が保持されている。第１ボア
１３ａと第２ボア１３ｂの底面は、第１絞り１８にて連
通されている。又、スリーブ１２の外周とシリンダ１０
ａとの間には、後述する戻し通路１９が形成されてい
る。

【００１７】電磁石部１１は、樹脂性のボビン１１０に
巻回されたコイル１１１を有し、このコイル１１１は端
子１１２に接続されている。ボビン１１０の内周は、筒
形状を呈していて、その一端側には第１コア１１３が、
他端側には第２コア１１４が嵌め込まれている。又、ス
プール弁１３とスリーブ１２とで圧力室２２を形成して
いる。

【００１８】第１コア１１３には、貫通孔１１３ａと、
この貫通孔１１３ａと戻し通路１９とを連通する連通孔
１１３ｂとが形成されている。貫通孔１１３ａには、段
部１１３ｃが形成されていて、この段部１１３ｃに当接
した状態で弁座部材１１５が嵌め込まれている。弁座部
材１１５の先端部分には、第２絞り２０が形成されたリ
テーナ２１が嵌め込まれている。リテーナ２１は、スプ
リング１７の他端を保持している。弁座部材１１５の先
端部分には、チャンバ室１１６と、戻し孔１１７とが形
成されている。弁座部材１１５には、一端が円錐形状を
呈した弁部材１１８が摺動自在に挿入されている。この
弁部材１１８には、軸方向孔１１８ａと、外周孔１１８
ｂ、１１８ｃとが形成されていて、戻し孔１１７から戻
されるオイルが、外周孔１１８ｂ、軸方向孔１１８ａ、
外周孔１１８ｃを順に通って戻し通路に至るような構成
となっている。弁部材１１８の他端は、プランジャ１１
９の中心孔１１９ａに圧入されていて、弁部材１１８と
プランジャ１１９とは一体的に弁部材１１５の貫通孔１
１５ａ内を摺動するようになっている。また、弁部材１
１８は、スプリング１２０により戻し孔１１７を閉鎖す
る側に付勢されている。

【００１９】プレート１２が嵌着された第２コア１１４
は、ボディ１２１のシリンダ内１２１ａに配設されたボ
ビン１１０を保持すると共に、ボディ１２１の他端１２
１ｂをかしめ固着されている。第２コア１１４の図中右
方には、雌ねじが切られていて、この雌ねじに調整ボル
ト１２３が螺合している。この調整ボルト１２３のロッ
ド部１２３ａは、第２コア１１４の中心孔１１４ａ内に
挿入されていて、その先端にてスプリング１２０の端部
を保持している。

【００２０】上記構成の実施例における作用を説明す
る。

【００２１】電磁石部１１の非作動時、オイルは流入通
路１０ｃ、圧力室２２、チャンバ室１１６内に充満して
いて、同じ圧力となっている。そして、図示しないオイ
ルポンプから送られているオイルが所定値に達したこと
を図示しない油圧センサにより検出すると、コイル１１
１にデューティー制御により電流が流される。コイル１
１１に通電されると、そのときに発生する電磁力によっ
て、弁部材１１８とプランジャ１１９とはスプリング１
２０の付勢力に抗して図中右方に移動される。

【００２２】これにより戻し孔１１７が開放され、先ず
チャンバ室１１６内のオイルが戻し孔１１７、戻し通路
１９を流れて流出通路１０ｂから逃がされる。すると、
チャンバ室１１６、圧力室２２内のオイル圧が低下し、
スプール弁１３が流入通路１０ｃの圧力に押されスプリ
ング１７の付勢力に抗して図中右方へ移動される。スプ
ール弁１３が孔１２ａを開放するまで移動すると、流入
通路１０ｃのオイルはスリーブ１２内、孔１２ａを通っ
て流出通路１０ｂに逃がされる。

【００２３】上記実施例においては、圧力室２２と戻し
孔１１７との間に第２絞り２０とチャンバ室１１６とを
設けたことによって、圧力室２２内の油圧変動が減衰さ
れて弁部材１１８に及ぼされるため、弁部材１１８の作
動遅れによるハンチングを防止することができる。

【００２４】又、上記実施例においては、調整ボルトの
１２３を回動させることによって、コイル１１１へ通電
しない時の油圧即ち最高油圧を自由に設定できる。

【００２５】図２は、請求項２の発明に掛かる電磁比例
式圧力弁の断面図である。同図において、上記した実施
例との差異についてのみ説明する。図２に示される実施
例においては、図１に示す実施例の第２絞り２０とチャ
ンバ室１１６の代わりに、後述する減衰機構が設けられ
ている。

【００２６】減衰機構は、調整ボルト１２３に設けられ
た軸方向孔１２３ｂと、一端がこの軸方向孔１２３ｂに
挿入され且つ他端が弁部材１１８の軸方向孔１１８ａに
圧入されたピン１２４と、軸方向孔１２３ｂとピン１２
４とで囲まれたダンパ室１２５とから構成される。

【００２７】上記図２に示す実施例において図１に示す
実施例との作用の相違点について説明する。圧力室２２
内の油圧変動は、弁部材１１８に直接及ぼされ、ピン１
２４はダンパ室１２３ｂの容積を減少させる方向に移動
される。これにより、ダンパ室１２５内のオイルは、軸
方向孔１２３ｂとピン１２４との間の隙間を通って戻し
通路１９側に流れ出す。このとき、弁部材１１８が戻し
孔１１７を開放する側に急激に変位するのを防止するこ
とができる。また、閉じ側はその逆の作用により急激に
変位するのを防止できる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１の発明においては、圧力室と戻
し孔との間に第２絞りとチャンバ室とを設けたことによ
って、圧力室内の油圧変動が減衰されて弁部材に及ぼさ
れるため、弁部材の急激な開閉によるハンチングを防止
することができる。

【００２９】請求項２の発明においては、減衰機構を備
えているために、弁部材が圧力室内の作動油から直接圧
力を受けても減衰機構によって弁部材の移動が抑制さ
れ、結果、弁部材の急激な変位によるハンチングを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明に係る電磁比例式圧力弁の断面
図を示す。

【図２】請求項２の発明に係る電磁比例式圧力弁の断面
図を示す。

【符号の説明】

１０・・・ハウジング１０ａ・・・シリンダ１０ｂ・・・流出通路１０ｃ・・・流入通路１１・・・電磁石部１２・・・スリーブ１２ａ・・・孔１３・・・スプール弁１７・・・スプリング１８・・・第１絞り（絞り）１９・・・戻し通路２０・・・第２絞り１１６・・・チャンバ室１１７・・・戻し孔１１８・・・弁部材１１８ａ・・・軸方向孔１１９・・・プランジャ１２０・・・スプリング１２３・・・調整ボルト１２３ｂ・・・軸方向孔（減衰機構）１２４・・・ピン（減衰機構）１２５・・・ダンパ室（減衰機構）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一端が開放したシリンダ、前
記シリンダの周面と連通する流出通路、及び前記流出通
路に前記シリンダを介して連通する流入通路を有したハ
ウジングと、前記ハウジングの前記一端を液密的に閉じるよう前記ハ
ウジングに結合され且つ前記シリンダの軸方向に可動の
プランジャを有した電磁石部と、閉鎖された一端を前記電磁石部に連結され、前記シリン
ダ内に配置され、他端の外周が前記シリンダの内周に液
密に嵌合され、前記流出通路に連通する流出口が周壁に
形成され、前記流出口が在る部位から一端にわたる外周
にて前記シリンダ内に前記流出通路と連通する戻し通路
を形成するスリーブと、該スリーブの内周に摺動可能に嵌合され、前記シリンダ
の前記一端との間に圧力室を形成し、前記圧力室内に配
置されたスプリングにより前記流出口を前記流出通路か
ら遮断する所定位置に向けて付勢されたスプール弁と、前記スプール弁に形成されて前記流入通路と前記圧力室
との間に位置する第１絞りと、前記シリンダの前記一端中心部に形成され、前記圧力室
を前記戻し通路に連通する戻し孔と、該戻し孔と前記圧力室との間に形成される第２絞りと、該第２絞りと前記戻し孔との間に形成されるチャンバ室
と、前記プランジャに結合され、スプリングにより前記戻し
孔を前記圧力室の圧力に抗して閉鎖するように付勢さ
れ、前記電磁石の励磁時には前記プランジャに作用する
吸引力により前記戻し孔を開放するよう変位させられる
弁部材とを備えたことを特徴とする電磁比例式圧力弁。
【請求項２】少なくとも一端が開放したシリンダ、前
記シリンダの周面と連通する流出通路、及び前記流出通
路に前記シリンダを介して連通する流入通路を有したハ
ウジングと、前記ハウジングの前記一端を液密的に閉じるよう前記ハ
ウジングに結合され且つ前記シリンダの軸方向に可動の
プランジャを有した電磁石部と、閉鎖された一端を前記電磁石部に連結され、前記シリン
ダ内に配置され、他端の外周が前記シリンダの内周に液
密に嵌合され、前記流出通路に連通する流出口が周壁に
形成され、前記流出口が在る部位から一端にわたる外周
にて前記シリンダ内に前記流出通路と連通する戻し通路
を形成するスリーブと、該スリーブの内周に摺動可能に嵌合され、前記シリンダ
の前記一端との間に圧力室を形成し、前記圧力室内に配
置されたスプリングにより前記流出口を前記流出通路か
ら遮断する所定位置に向けて付勢されたスプール弁と、前記スプール弁に形成されて前記流入通路と前記圧力室
との間に位置する絞りと、前記シリンダの前記一端中心部に形成され、前記圧力室
を前記戻し通路に連通する戻し孔と、前記プランジャに結合され、スプリングにより前記戻し
孔を前記圧力室の圧力に抗して閉鎖するように付勢さ
れ、前記電磁石の励磁時には前記プランジャに作用する
吸引力により前記戻し孔を開放するよう変位させられる
弁部材と、該弁部材が前記戻し孔を開放及び閉鎖する側に急激に変
位するのを防止する減衰機構とを備えたことを特徴とす
る電磁比例式圧力弁。