WO2011108423A1 - ソレノイドバルブ - Google Patents

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WO2011108423A1
WO2011108423A1 PCT/JP2011/054012 JP2011054012W WO2011108423A1 WO 2011108423 A1 WO2011108423 A1 WO 2011108423A1 JP 2011054012 W JP2011054012 W JP 2011054012W WO 2011108423 A1 WO2011108423 A1 WO 2011108423A1
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chamber
pressure
solenoid
poppet
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PCT/JP2011/054012
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岡本　英司
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Eagle Industry Co Ltd
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Eagle Industry Co Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
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    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87169—Supply and exhaust
    • Y10T137/87217—Motor

Definitions

  • the present invention relates to a solenoid valve used for, for example, hydraulic control of an automatic transmission.
  • a spool is slidably disposed along the inner peripheral surface of a sleeve having a port formed on the side surface, and the position of the spool is controlled by electromagnetic force from a solenoid and mechanical force such as a spring, thereby
  • a spool valve type solenoid valve for controlling pressure is widely used.
  • this type of solenoid valve it is necessary to provide a clearance between the sleeve and the spool, and it is difficult to completely prevent leakage from both.
  • As a method of reducing this leakage it is possible to increase the length of the sliding portion or to minimize the clearance.
  • both require high-precision processing and increase the processing cost. .
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3994871
  • Patent Document 2 PCT International Publication No. WO2009 / 025366
  • 3999471 is a first poppet valve installed in a partition plate disposed in a communication chamber formed between an input port and an output port; A second poppet valve installed on the side opposite to the side communicating with the input port of the communication chamber communicating with the output port, and a seal sliding diameter of the inner peripheral hole of the partition plate (of the first poppet valve)
  • the fluid pressure can be controlled in proportion to the output of the solenoid.
  • control valve described in PCT International Publication No. WO2009 / 025366 integrally forms the valve portion of the first poppet valve and the valve portion of the second poppet valve, and this valve portion body is formed by a bellows.
  • the first pressure-sensitive spring device is configured to support the valve seat body of the second poppet valve by a second pressure-sensitive spring device configured from a bellows, and the pressure-receiving area of the first pressure-sensitive spring device.
  • the pressure receiving area of the second pressure-sensitive spring device, the seating diameter of the valve portion of the first poppet valve, and the seating diameter of the valve portion of the second poppet valve are made substantially equal to each other. It is what you do.
  • the seal sliding diameter (second seal sliding diameter) of the valve seat body of the second poppet valve is set larger than the seating diameter (contact diameter) of the second poppet valve.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a solenoid valve that can reliably and accurately control the flow rate, can reduce costs, and is small and has a high pressure resistance. It is in.
  • the present invention is a solenoid valve for controlling the flow rate of fluid
  • the inside is formed in a valve space chamber that penetrates in the axial direction, and the valve space chamber is formed in order in the axial direction by the first partition portion, the second partition portion, and the third partition portion in which the inner peripheral diameter is smaller than the surroundings.
  • a main body partitioned into a first pressure chamber, a first valve chamber, a second valve chamber and a second pressure chamber;
  • a supply port through which fluid of a desired supply pressure flows into and out of the main body through the first valve chamber of the main body;
  • An output port through which fluid of a desired control pressure flows into and out of the main body through the second valve chamber of the main body;
  • a discharge port through which a fluid having a desired discharge pressure flows in and out of one or both of the first pressure sensing chamber and the second pressure sensing chamber of the main body and the outside of the main body;
  • a member disposed in the first pressure-sensitive chamber, the first valve chamber, and the second valve chamber of the main body so as to be movable in the axial direction.
  • a first valve member having therein a first communication passage communicating the pressure chamber side and the second valve chamber side;
  • a second valve member having a second communication passage communicating with the side, Either the valve body or the valve seat body formed in the second partition part that partitions the first valve chamber and the second valve chamber, and the valve body or valve seat body formed in the first valve member
  • a first poppet valve that opens and closes between the first valve chamber through which fluid flows through the supply port and the second valve chamber through which fluid flows through the output port ,
  • One of the valve body and the valve seat formed at the end of the first valve member on the second valve chamber side and formed in the second valve chamber, and the second valve chamber of the second valve member A valve body or a valve seat formed in the second valve chamber, and in the valve open state, the first communication path, the second communication path, and the second A second poppet valve that communicates with the two valve chambers and communicates the first communication path and the second communication path in a closed state;
  • a first pressure sensing portion formed integrally with the first valve member and slidably disposed on an inner periphery of the first partitioning portion partitioning the first pressure sensing chamber and
  • a second spring that applies an elastic force in a direction opposite to the magnetic force applied by the solenoid portion to the second valve member;
  • a first pressure receiving area that is a seating area of the first poppet valve;
  • a second pressure receiving area that is a seating area of the second poppet valve;
  • a third pressure receiving area that is a pressure receiving area of the first pressure sensing portion;
  • the fourth pressure receiving area which is the pressure receiving area of the second pressure sensing portion, is substantially equal.
  • the inner periphery of the partition portion and the first slide sliding with the inner periphery.
  • a seal member such as an O-ring is disposed on one or both of the pressure-sensitive part and the outer periphery of the second pressure-sensitive part.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the solenoid valve according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the solenoid valve according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the solenoid valve according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the solenoid valve according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the solenoid valve according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the solenoid valve according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a sectional view of a solenoid valve 100 according to the present invention. As shown in FIG. 1, the solenoid valve 100 is formed by integrally connecting a control valve portion 101 and a solenoid portion 102.
  • the control valve unit 101 includes a main body 110 as an outer frame and a valve space chamber 120 penetrating in the axial direction inside the main body 110.
  • the valve space chamber 120 is divided into first pressure sensitive chamber 121, first valve chamber 122, second valve chamber 123, and second pressure sensitive chamber 124 by being divided by first to third partition portions 111 to 113. Is done.
  • the main body 110 is made of a metal such as iron, brass, copper, aluminum, and stainless steel, an industrial plastic, a synthetic resin material such as a special resin.
  • the main body 110 includes a discharge port 131 penetrating from the first pressure sensing chamber 121 outward in the axial direction, a supply port 132 penetrating from the outer peripheral surface to the first valve chamber 122, and from the outer peripheral surface to the second valve chamber 123.
  • a penetrating output port 133 is formed.
  • a plurality of supply ports 132 and output ports 133 are provided along the outer peripheral surface.
  • a fluid having a supply pressure Po flows into the supply port 132, a fluid having a control pressure Pc flows out or flows into the output port 133, and a fluid having a discharge pressure Pd is discharged from the discharge port 131.
  • the outer surface of the end portion of the main body 110 on the solenoid portion 102 side is formed on a mounting surface 114 to which the solenoid portion 102 is attached, and that end portion, that is, the end portion of the second pressure sensing chamber 124 on the solenoid portion 102 side is formed.
  • a through hole 134 for the solenoid rod 186 that penetrates the end portion in the axial direction is provided.
  • a peripheral surface of a hole communicating the first pressure sensing chamber 121 and the first valve chamber 122 of the first partition 111 of the main body 110 is formed on the first sliding surface 111A.
  • An outer peripheral surface of a first pressure-sensitive portion 145 having a cylindrical shape of a valve body 140 described later is passed through the first sliding surface 111A with a slight clearance and is slid in the axial direction.
  • a valve hole surface 112A is formed on the peripheral surface of the hole communicating the first valve chamber 122 and the second valve chamber 123 of the second partition 112, and the end of the valve hole surface 112A on the first valve chamber 122 side.
  • the first valve seat surface 112B constituting the first poppet valve 103 is formed.
  • the peripheral surface of the hole communicating the second valve chamber 123 and the second pressure sensing chamber 124 of the third partition 113 is formed on the second sliding surface 113A.
  • the valve body 140 (corresponding to the first valve member in the claims) is formed with a cylindrical first pressure-sensitive portion 145 and a first valve body 142 at one end of a cylindrical body portion 141.
  • the second valve body 143 is formed on the other end.
  • the valve body 140 is a member in which the first valve body 142, the second valve body 143, and the first pressure sensing unit 145 are integrated.
  • the valve body 140 is arranged so that the second partition body 112 is interposed between the first valve body 142 and the second valve body 143 with the end on the second valve body 143 side facing the solenoid section 102.
  • the control valve unit 101 is disposed in the valve space chamber 120 of the main body 110.
  • the valve body 140 is assembled, for example, by fitting the outer peripheral surface of the end portion of the body portion 141 to a fitting hole provided at the end portion of the first valve portion 142 and connecting them to the above arrangement. Is done.
  • the material of the valve body 140 is, for example, a metal such as brass, copper, aluminum, or stainless steel, or a synthetic resin material.
  • a first valve body 142 is disposed in the first valve chamber 122.
  • the first valve body 142 is formed with a first valve portion surface 142A that is a tapered surface that has a smaller diameter toward the body portion 141, in other words, a smaller diameter toward the second partition portion 112 of the main body 110. ing.
  • the first valve portion surface 142A joins with the first valve seat surface 112B and closes the valve. Further, when the valve body 140 moves away from the solenoid portion 102 and the tapered surface is separated from the first valve seat surface 112B, the valve is opened.
  • the first valve portion surface 142A and the first valve seat surface 112B are configured as the first poppet valve 103 having a shape in which the cylindrical surface does not fit. Since the poppet valve is such that the valve portion surface contacts (sits) with a slight width on the valve seat surface, sliding resistance can be avoided when the valve is opened and closed. Note that the cross-sectional area (sitting area) of the inner diameter portion where the first valve portion surface 142A and the first valve seat surface 112B are joined (seats) is the first pressure receiving area S1 that receives the pressure of the working fluid.
  • the body portion 141 of the valve body 140 is disposed loosely inside the valve hole surface 112 ⁇ / b> A of the second partition portion 112 of the main body 110.
  • the first flow passage 125 is formed between the body portion 141 of the valve body 140 and the valve hole surface 112A. Become. Accordingly, when the first poppet valve 103 is opened, the fluid having the supply pressure Po flows from the first valve chamber 122 through the first flow passage 125 and is supplied to the second valve chamber 123.
  • the body part 141 of the valve body 140 is arranged loosely inside the valve hole surface 112A of the second partitioning part 112 of the main body 110, so that even when the valve body 140 moves, the body part 141 and A space is formed between the valve hole surface 112A and no contact is made. Therefore, the movement of the valve body 140 is not accompanied by sliding resistance. Further, even if deposits adhere to the body part 141, the body part 141 and the valve hole surface 112A do not slide, so that the solenoid valve 100 does not malfunction.
  • a second valve body 143 is disposed in the second valve chamber 123.
  • the second valve body 143 is formed at the end of the valve body 140 on the solenoid part 102 side.
  • the second valve body 143 is formed with a second valve portion surface 143A that is a tapered surface that has a smaller diameter toward the tip, in other words, a tapered surface that has a smaller diameter toward the valve seat body 150 described later.
  • the second valve portion surface 143A is a valve seat portion in which the valve seat body 150 moves toward the valve body 140 and the tapered surface of the second valve body 143 is formed at the end of the valve seat body 150 on the valve body 140 side.
  • the second valve seat surface 152B is joined and closed. Further, when the valve seat body 150 moves away from the valve body 140 and the taper surface is separated from the second valve seat surface 152B, the valve is opened.
  • the second valve portion surface 143A and the second valve seat surface 152B are configured as the second poppet valve 104 having a shape in which the cylindrical surface is not fitted.
  • the second poppet valve 104 is such that the valve portion surface contacts (sits) with a slight width so as not to cause sliding resistance when the valve is opened and closed. it can.
  • the cross-sectional area (sitting area) of the inner diameter portion where the second valve portion surface 143A and the second valve seat surface 152B join (seat) is the second pressure receiving area S2 that receives the pressure of the working fluid.
  • a first communication passage 146 that penetrates from the first pressure sensing portion 145 to the second valve body 143 is formed inside the valve body 140.
  • a first pressure sensing part 145 is arranged at the end opposite to the solenoid part 102.
  • the first pressure sensing part 145 is a bottomed cylindrical part whose end side opens into the first pressure sensing chamber 121, and its outer peripheral surface is on the first sliding surface 111 ⁇ / b> A of the first partition part 111 of the main body 110. It is slidably fitted in the axial direction.
  • An end opening of the first communication passage 146 that penetrates to the second valve body 143 is formed on the surface on the first valve body 142 side that is the bottom surface of the cylindrical first pressure-sensitive portion 145.
  • a first spring 161 is installed on the inner peripheral part of the cylindrical first pressure-sensitive part 145. One end portion of the first spring 161 is connected to the bottom surface of the cylindrical first pressure sensing portion 145, and the other end portion of the first spring 161 is the discharge port of the first pressure sensing chamber 121. 131 is connected to the end surface on which 131 is formed. The first spring 161 presses the valve element 140 in the direction of the solenoid unit 102 by spring force F1.
  • the first pressure sensing chamber 121 has a first communication passage 146 when the second valve portion surface 143A of the second valve body 143 of the valve body 140 is opened away from the second valve seat surface 152B of the valve seat body 150.
  • the second valve chamber 123 communicates with the second valve chamber 123. Further, the first pressure sensing chamber 121 is closed when the second valve portion surface 143A of the second valve body 143 is in close contact with the second valve seat surface 152B of the valve seat body 150 and is closed.
  • the second pressure sensing chamber 124 communicates with the second communication passage 156.
  • the area where the first pressure sensing unit 145 receives the supply pressure Po is a third pressure receiving area S3.
  • a valve seat 150 is disposed on the solenoid unit 102 side of the valve body 140 inside the main body 110 so as to be movable in the axial direction.
  • the valve seat body 150 (corresponding to the second valve member in the claims) has a cylindrical valve seat portion 152 formed at the end of the cylindrical body portion 151 on the valve body 140 side, and the body portion 151.
  • a second pressure-sensitive portion 155 is formed on the solenoid portion 102 side.
  • the end of the solenoid rod 186 is connected to the end of the valve seat 150 on the side of the solenoid 102.
  • the end of the valve seat 150 on the solenoid part 102 side is formed with a flange part 153 in the outer diameter direction, and between the flange part 153 and the annular side surface of the third partition part 113 on the solenoid part 102 side.
  • a second spring 162 is installed.
  • the second spring 162 is an extension spring that biases the solenoid rod 186 to the right side in the drawing, that is, the solenoid unit 102 side.
  • the pressure receiving area of the second pressure sensing unit 155 is the fourth pressure receiving area S4.
  • the second valve seat surface 152B provided at the inner peripheral corner of the valve seat 140 side end of the valve seat portion 150 of the valve seat body 150 is similar to the second valve portion surface 143A of the second valve body 143 of the valve body 140. Separates and forms an on-off valve. As described above, the second valve seat surface 152B and the second valve portion surface 143A constitute the second poppet valve 104 that has a small joining width and opens and closes. Further, the area for receiving the fluid of the control pressure Pc in the cross section of the inner diameter portion where the second valve seat surface 152B and the second valve portion surface 143A are joined is the second pressure receiving area S2.
  • the first pressure receiving area (the seating area of the first poppet valve 103) S1
  • the second pressure receiving area (the seating area of the second poppet valve 104)
  • the third pressure receiving area (the first pressure sensing portion) described above.
  • 145 pressure-receiving area) S3 and fourth pressure-receiving area (pressure-receiving area of the second pressure-sensitive portion 155) S4 are both substantially equal. It should be noted that substantially the same effect can be achieved within the range of ⁇ 6%.
  • valve seat body 150 is formed with a second communication passage 156 that allows the bottom of the cylindrical valve seat portion 152 to communicate with the second pressure sensing chamber 124.
  • the second communication passage 156 allows the fluid in the second valve chamber 123 to be introduced into the second pressure sensing chamber 124 in which the second spring 162 is disposed when the second poppet valve 104 is opened.
  • the second communication path 156 always communicates the second pressure sensing chamber 124 with the first communication path 146, the first pressure sensing chamber 121, and the discharge port 131.
  • the fluid flowing into the second pressure sensing chamber 124 acts on each member in the communicating solenoid unit 102 to balance the pressure so that the fluid pressure does not act on only one surface (from the second pressure sensing chamber 124).
  • the fluid also flows into the solenoid portion 102).
  • valve seat body 150 When the solenoid portion 102 is not operated by the valve seat body 150 configured as described above, the valve seat body 150 is separated from the valve body 140 by the spring force F2 of the second spring 162, and the second poppet valve 104 is opened. To do. When the second poppet valve 104 is opened, the second valve chamber 123 and the second pressure sensing chamber 124 communicate with each other via the second communication passage 156, and the control pressure is supplied from the second valve chamber 123 to the second pressure sensing chamber 124. Pc fluid can flow.
  • the solenoid part 102 is connected to the mounting surface 114 of the control valve part 101 as described above.
  • the solenoid unit 102 is provided with a movable core 181 inside, and a solenoid rod 186 is coupled to the movable core 181.
  • a fixed core 182 is provided at a position opposite to the movable core 181, and an electromagnetic coil 183 is disposed around the movable core 181 and the fixed core 182 to constitute an electromagnetic circuit.
  • the movable core 181 is attracted to the fixed core 182 by the magnetic force F generated in the electromagnetic circuit according to the magnitude of the current.
  • the solenoid rod 186 integrated with the movable core 181 moves together with the movable core 181 and presses the valve seat 150 while compressing the second spring 162.
  • the valve seat body 150 moves, the valve seat body 150 moves the valve body 140 to the left in the figure while closing the valve body 140, and the first valve portion surface 142A is disengaged from the first valve seat surface 112B.
  • the 1 poppet valve 103 is opened. At this time, the first spring 161 is also compressed.
  • the operation of the solenoid valve 100 having such a configuration will be described.
  • the magnetic force F does not act between the movable core 181 and the fixed core 182 of the solenoid unit 102, and the movable core 181 and the fixed core 182 are separated from each other.
  • the valve seat body 150 is pushed to the solenoid part 102 side by the extension force of the spring force F2 of the second spring 162.
  • the second valve seat surface 152B of the valve seat portion 152 is separated from the second valve portion surface 143A of the valve body 140, and the second poppet valve 104 is in the open state with the maximum stroke (opening amount).
  • the fluid can flow from the second valve chamber 123 to the first communication path 146, and the fluid at the control pressure Pc flows from the second valve chamber 123 to the first communication path.
  • 146 and the first pressure sensing chamber 121 are discharged to the discharge port 131, and the control pressure Pc decreases. That is, when the current to the solenoid unit 102 is stopped, the control pressure Pc is reduced.
  • the second pressure sensing chamber 124 communicates with the second valve chamber 123 via the second communication passage 156, and the second pressure sensing chamber 124, the second valve chamber 123 and the first pressure sensing chamber 121 are both in the same pressure state.
  • the valve element 140 is pressed by the spring force F1 of the first spring 161 disposed in the first pressure sensing chamber 121, and the first valve portion surface 142A is The first valve seat surface 112B is joined. That is, the first poppet valve 103 composed of the first valve portion surface 142A and the first valve seat surface 112B is in a closed state in which the stroke (opening amount) is zero. For this reason, the fluid of the supply pressure Po supplied from the supply port 132 is interrupted
  • the first pressure receiving area S1, the second pressure receiving area S2, the third pressure receiving area S3, and the fourth pressure receiving area S4 are all configured to be the same area. Therefore, the mutual force received from the working fluid is cancelled.
  • a magnetic force F acts between the movable core 181 and the fixed core 182 of the solenoid unit 102, and the movable core 181 and the fixed core 182 are brought into a close state.
  • the valve seat 150 moves to a position away from the solenoid portion 102 side against the extension force of the spring force F2 of the second spring 162.
  • the second valve seat surface 152B of the valve seat portion 152 is close to the second valve portion surface 143A, and the stroke (opening amount) of the second poppet valve 104 is reduced.
  • the magnetic force F, the proximity state of the movable core 181 and the fixed core 182, the movement position of the valve seat 150 and the stroke (opening amount) of the second poppet valve 104 are determined by the amount of current applied to the solenoid unit 102. That is, as the amount of current applied to the solenoid unit 102 increases, the magnetic force F acting between the movable core 181 and the fixed core 182 of the solenoid unit 102 increases, so that the movable core 181 and the fixed core 182 are closer to each other.
  • the valve seat body 150 moves to a position further away from the solenoid portion 102 side, and the stroke (opening amount) of the second poppet valve 104 becomes smaller. As a result, the second valve chamber 123 and the first communication path The flow of the fluid with 146 will be in the state where it is suppressed more.
  • valve seat body 150 moves to a position where the second valve seat surface 152B is joined to the second valve portion surface 143A of the valve body 140, and the second poppet The stroke (opening amount) of the valve 104 is zero, and the second poppet valve 104 is closed. In this state, the flow of fluid from the second valve chamber 123 to the first communication passage 146 is interrupted, and the outflow of the control pressure Pc flowing through the output port 133 toward the discharge port 131 is stopped.
  • the first poppet valve 103 In this state, that is, in a state where the valve seat body 150 is simply moved to a position where the second valve seat surface 152B is joined to the second valve portion surface 143A, the first poppet valve 103 still has zero stroke (amount of opening). The first poppet valve 103 and the second poppet valve 104 are both closed.
  • the second valve portion surface 143A is joined to the second valve seat surface 152B of the valve seat portion 152, thereby integrating the valve seat body 150 with the valve.
  • the body 140 is moved to the first pressure sensing chamber 121 side against the spring force F1 of the first spring 161 of the first pressure sensing chamber 121, and the first valve portion surface 142A of the first poppet valve 103 is moved to the first pressure sensing chamber 121 side. It will be in the state separated from valve seat surface 112B.
  • the fluid having the supply pressure Po supplied from the supply port 132 starts to flow into the second valve chamber 123 through the first flow passage 125 between the first valve seat surface 112B and the first valve portion surface 142A.
  • the flow rate of the control pressure Pc on the output port 133 side is increased.
  • the stroke (opening amount) of the first poppet valve 103 is also determined by the amount of current applied to the solenoid unit 102. That is, the greater the amount of current applied to the solenoid unit 102, the longer the distance that the valve element 140 moves toward the first pressure sensing chamber 121 against the spring force F1 of the first spring 161, and the first poppet valve.
  • the separation state between the first valve portion surface 142A of 103 and the first valve seat surface 112B increases, and the stroke (opening amount) of the first poppet valve 103 increases.
  • the solenoid rod 186 connected to the movable core 181 compresses the valve spring 150 and the valve body 140 while compressing the second spring 162 of the second pressure sensing chamber 124 and the first spring 161 of the first pressure sensing chamber 121. It moves to the pressure sensitive chamber 121 side integrally.
  • the second valve seat surface 152B is joined to the second valve portion surface 143A and the second poppet valve 104 is closed, the fluid between the second valve chamber 123 and the first communication passage 146 is closed. And the outflow of the control pressure Pc flowing through the output port 133 to the discharge port 131 side is stopped.
  • the first poppet valve 103 is opened, and the fluid having the supply pressure Po supplied from the supply port 132 passes through the first flow passage 125 between the first valve seat surface 112B and the first valve portion surface 142A. Flows into the second valve chamber 123. As a result, the flow rate of the control pressure Pc on the output port 133 side (for example, hydraulic brake) is increased.
  • the control pressure Pc on the output port 133 side for example, hydraulic brake
  • the valve body 140 moves in accordance with the controlled current passed through the solenoid unit 102, and the first poppet valve 103 opens and closes.
  • the solenoid valve 100 the first pressure receiving area S1, the second pressure receiving area S2, the third pressure receiving area S3, and the fourth pressure receiving area S4 are substantially equal to each other. Even if the unbalanced force is canceled and the fluid of the supply pressure Po supplied from the hydraulic pump fluctuates, the valve body 140 can be effectively prevented from fluctuating due to the supply pressure Po, and the first poppet valve 103 can be opened and closed. Can be opened and closed as set according to the stroke of the solenoid rod 186.
  • the first poppet valve 103 moves the solenoid rod 186 by the magnetic force F of the solenoid unit 102, the spring force F 1 of the first spring 161 of the first pressure sensing chamber 121, and the second pressure of the second pressure sensing chamber 124. Opening and closing is achieved only by the force with the spring force F2 of the spring 162, whereby the flow rate of the fluid at the control pressure Pc is controlled.
  • the second valve seat surface 152B of the valve seat body 150 connected to the solenoid rod 186 causes the second valve portion surface of the valve body 140 to elastically expand and contract the first spring 161 and the second spring 162.
  • the opening degree of opening and closing of the first poppet valve 103 can be controlled in a state where the valve 143A and the valve are closed. That is, in this case, the response of the valve body 140 is to control the opening degree of the on-off valve between the first valve seat surface 112B and the first valve portion surface 142A without being influenced by the fluctuation of the supply pressure Po. Can do.
  • the fluid of the supply pressure Po flowing from the first valve chamber 122 to the second valve chamber 123 can be controlled in proportion to the flow rate.
  • the closing of the second poppet valve 104 and the opening of the first poppet valve 103, or the closing of the first poppet valve 103 and the opening of the second poppet valve 104 are performed by the solenoid unit 102. It does not switch continuously for the amount of current applied.
  • the second valve portion surface 143A of the valve body 140 is joined to the second valve seat surface 152B of the valve seat body 150, so that the valve body 140 and the valve seat body 150 are integrally formed with the first spring 161 of the first pressure sensing chamber 121. Only the state where the second pressure sensing chamber 124 moves against the spring force F1 of the second pressure 162 and the valve seat body 150 separated from the valve body 140 is the second pressure sensing chamber 124. In the state of moving against only the spring force F2 of the second spring 162, the load applied to drive the solenoid rod 186 increases or decreases discontinuously. Therefore, the magnitude of the magnetic force F required for the solenoid unit 102 for these drivings also changes discontinuously.
  • the switching state that is, the state where the first poppet valve 103 is closed and the second poppet valve 104 is opened, and the state where the first poppet valve 103 is opened and the second poppet valve 104 is closed
  • the solenoid rod 186 does not move even if the amount of current applied to the solenoid unit 102 is changed, and the first poppet valve 103 and the second poppet valve 104 are both closed. Occurs. That is, the current amount applied to the solenoid unit 102 is within a predetermined current amount range in which both the first poppet valve 103 and the second poppet valve 104 remain closed even when the current amount is increased or decreased.
  • the solenoid valve 100 of the present embodiment operates the solenoid rod 186 of the solenoid unit 102 according to the magnitude of the current, and cooperates with the spring forces F1 and F2 of the first and second springs 161 and 162. Then, the degree of opening and closing (opening amount) of the first poppet valve 103 and the second poppet valve 104 is controlled, and the flow rate is controlled by flowing a fluid of the control pressure Pc according to the degree of opening and closing of the valves.
  • the solenoid valve 100 of the present embodiment is configured such that no sliding portion is formed between the body portion 141 of the valve body 140 and the valve hole surface 112A of the second partition portion 112,
  • the valve surfaces of the first poppet valve 103 and the second poppet valve 104 are narrow-width contacts that contact in a line contact state. Therefore, the first poppet valve 103 and the second poppet 104 can reduce the frictional resistance, and since there are few sliding surfaces, the possibility that the powder adheres between the sliding surfaces and increases the sliding resistance is reduced. be able to.
  • valve portion by configuring the valve portion with a poppet valve, the amount of leakage in each valve can be reduced, and as a result, internal leakage of the entire valve can be reduced.
  • the valve body slides with a slight clearance without using the bellows. Therefore, it is possible to prevent the tilt from occurring when the valve is seated due to the tilt of the bellows, and the valve can be appropriately opened and closed. Further, it is possible to configure a solenoid valve that can withstand high pressure as compared with the case of using a bellows. In other words, the flow rate can be ensured while the solenoid valve is small. Further, the cost of parts can be reduced, and the apparatus can be downsized.
  • Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • a basic configuration of a normally open type solenoid valve according to the present invention will be described with reference to FIG.
  • the solenoid valve of the present embodiment is also used for applications such as a hydraulic brake for an automatic transmission, for example.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a solenoid valve 200 according to the present invention. As shown in FIG. 2, the solenoid valve 200 is formed by integrally connecting a control valve portion 201 and a solenoid portion 202.
  • the control valve unit 201 includes a main body 210 as an outer frame and a valve space chamber 220 penetrating in the axial direction inside the main body 210.
  • the valve space chamber 220 is divided into the first pressure chamber 221, the first valve chamber 222, the second valve chamber 223, and the second pressure chamber 224 by being divided by the first to third partitions 211 to 213. Is done.
  • the main body 210 is made of a metal such as iron, brass, copper, aluminum, and stainless steel, a synthetic resin material such as industrial plastic and special resin.
  • the main body 210 includes a discharge port 231 penetrating outward from the second pressure sensing chamber 224 in the axial direction, a supply port 232 penetrating from the outer peripheral surface to the first valve chamber 222, and from the outer peripheral surface to the second valve chamber 223.
  • a penetrating output port 233 is formed.
  • a plurality of supply ports 232 and output ports 233 are provided along the outer peripheral surface.
  • a fluid having a supply pressure Po flows into the supply port 232, a fluid having a control pressure Pc flows out or flows into the output port 233, and a fluid having a discharge pressure Pd is discharged from the discharge port 231.
  • the outer surface of the end portion of the main body 210 on the solenoid portion 202 side is formed on a mounting surface 214 to which the solenoid portion 202 is attached, and that end portion, that is, the end portion of the first pressure sensing chamber 221 on the solenoid portion 202 side is formed.
  • a through hole 234 for the solenoid rod 286 that penetrates the end portion in the axial direction is provided.
  • a peripheral surface of a hole communicating the first pressure sensing chamber 221 and the first valve chamber 222 of the first partitioning portion 211 of the main body 210 is formed on the first sliding surface 211A.
  • An outer peripheral surface of a first pressure sensing portion 245 having a cylindrical shape of a valve body 240 described later is passed through the first sliding surface 211A with a slight clearance and is slid in the axial direction.
  • a valve hole surface 212A is formed on the peripheral surface of the hole communicating with the first valve chamber 222 and the second valve chamber 223 of the second partition 212, and the end of the valve hole surface 212A on the first valve chamber 222 side is formed.
  • the first valve seat surface 212B constituting the first poppet valve 203 is formed.
  • the peripheral surface of the hole communicating the second valve chamber 223 and the second pressure sensing chamber 224 of the third partition 213 is formed on the second sliding surface 213A.
  • the valve body 240 (corresponding to the first valve member in the claims) is formed with a cylindrical first pressure-sensitive portion 245 and a first valve body 242 at one end of a cylindrical body portion 241.
  • the second valve body 243 is formed at the other end.
  • the valve body 240 is a member in which the first valve body 242, the second valve body 243, and the first pressure sensing unit 245 are integrated.
  • the valve body 240 is arranged such that the second partition 212 is interposed between the first valve body 242 and the second valve body 243 with the end on the first pressure sensing section 245 side facing the solenoid section 202 side. Thus, it is arranged in the valve space 220 of the main body 210 of the control valve unit 201.
  • the valve body 240 is assembled, for example, by fitting the outer peripheral surface of the end portion of the body portion 241 to the fitting hole provided at the end portion of the first valve portion 242, and arranging the valve body 240 in the above arrangement. Is done.
  • the material of the valve body 240 is, for example, a metal such as brass, copper, aluminum, or stainless steel, or a synthetic resin material.
  • a first valve body 242 is disposed in the first valve chamber 222.
  • the first valve body 242 is formed with a first valve portion surface 242A that is a tapered surface that has a smaller diameter toward the body portion 241, in other words, a smaller diameter toward the second partition portion 212 of the main body 210. ing.
  • the first valve portion surface 242A joins with the first valve seat surface 212B and closes. Further, when the valve body 240 moves in a direction approaching the solenoid portion 202 and the tapered surface is separated from the first valve seat surface 212B, the valve is opened.
  • the first valve portion surface 242A and the first valve seat surface 212B are configured as the first poppet valve 203 having a shape in which the cylindrical surface is not fitted. Since the poppet valve is such that the valve portion surface contacts (sits) with a slight width on the valve seat surface, sliding resistance can be avoided when the valve is opened and closed.
  • the cross-sectional area (sitting area) of the inner diameter portion where the first valve portion surface 242A and the first valve seat surface 212B join (seat) is the first pressure receiving area S1 that receives the pressure of the working fluid.
  • the body portion 241 of the valve body 240 is disposed loosely inside the valve hole surface 212 ⁇ / b> A of the second partition portion 212 of the main body 210.
  • a gap between the body portion 241 of the valve body 240 and the valve hole surface 212A is formed in the first flow passage 225.
  • the fluid having the supply pressure Po flows from the first valve chamber 222 through the first flow passage 225 and is supplied to the second valve chamber 223.
  • the body portion 241 of the valve body 240 is disposed loosely inside the valve hole surface 212A of the second partition portion 212 of the main body 210.
  • the body body 241 is moved even when the valve body 240 moves.
  • a gap is secured between the portion 241 and the valve hole surface 212A, and these do not contact each other. Therefore, the movement of the valve body 240 is not accompanied by sliding resistance.
  • the body 241 and the valve hole surface 212 ⁇ / b> A do not slide, so that the solenoid valve 200 does not malfunction.
  • a second valve body 243 is disposed in the second valve chamber 223.
  • the second valve body 243 is formed at the end of the valve body 240 opposite to the solenoid portion 202.
  • the second valve body 243 is formed with a second valve portion surface 243A that is a tapered surface that has a smaller diameter toward the tip, in other words, a tapered surface that has a smaller diameter toward the valve seat body 250 described later.
  • the second valve portion surface 243A is a bottomed cylinder in which the valve seat body 250 moves toward the valve body 240 and the tapered surface of the second valve body 243 is formed at the end of the valve seat body 250 on the valve body 240 side.
  • valve hole surface 252A which is the inner peripheral surface of the valve seat portion 252 having a shape
  • second valve seat surface 252B which is the annular inner peripheral corner portion of the opening portion of the cylindrical valve hole surface 252A.
  • the second valve portion surface 243A and the second valve seat surface 252B are configured as the second poppet valve 204 having a shape in which the cylindrical surface does not fit.
  • the second poppet valve 204 is such that the valve portion surface contacts (sits) with a minute width on the valve seat surface, and therefore does not involve sliding resistance when the valve is opened and closed.
  • the cross-sectional area (sitting area) of the inner diameter portion where the second valve portion surface 243A and the second valve seat surface 252B are joined (seats) is the second pressure receiving area S2 that receives the pressure of the working fluid.
  • a first communication passage 246 that penetrates from the first pressure sensing part 245 to the second valve body 243 is formed inside the valve body 240.
  • a solenoid rod 286 passes through the first communication path 246 from the solenoid portion 202, and its end is connected to the end of the valve seat body 250 on the solenoid portion 202 side. Specifically, the end portion of the solenoid rod 286 is connected to the center portion of the bottom surface of the bottomed cylindrical valve seat portion 252 of the valve seat body 250.
  • a first pressure sensing part 245 is formed on the solenoid part 202 side of the first valve body 242.
  • the first pressure sensing part 245 extends from the end on the solenoid part 202 side of the first valve body 242 through the inside of the first partition part 211 to the first pressure sensing chamber 221,
  • the aforementioned first communication path 246 is formed.
  • the end of the first pressure-sensitive portion 245 on the solenoid portion 202 side is formed in a flange shape, and an end opening of the first communication passage 246 is formed in the center portion of the flange-shaped end surface.
  • first spring 261 is installed in the periphery of the flange-shaped end face of the first pressure-sensitive portion 245.
  • the other end of the first spring 261 is connected to the end face of the first pressure sensing chamber 221 on the solenoid part 202 side.
  • the first spring 261 presses the valve body 240 in a direction opposite to the solenoid unit 202 by spring force F1.
  • the fluid that has flowed into the first pressure sensing chamber 221 acts on each member in the communicating solenoid unit 202 to balance the pressure so that the fluid pressure does not act on only one surface (from the first pressure sensing chamber 221).
  • the fluid also flows into the solenoid unit 202).
  • the first pressure sensing chamber 221 is formed when the second valve portion surface 243A of the second valve body 243 of the valve body 240 is separated from the second valve seat surface 252B of the valve seat body 250 and the second poppet valve 204 is opened.
  • the second valve chamber 223 communicates with the first communication passage 246.
  • the second sense is obtained via the first communication passage 246. It communicates with the pressure chamber 224.
  • the area where the first pressure sensing part 245 receives the supply pressure Po is a third pressure receiving area S3.
  • a valve seat body 250 is disposed so as to be movable in the axial direction.
  • the valve seat body 250 (corresponding to the second valve member in the claims) has a cylindrical valve seat portion 252 formed at the end of the cylindrical body portion 251 on the valve body 240 side.
  • the end of the solenoid rod 286 is connected to the end on the valve body 240 side (solenoid part 202 side).
  • the end of the valve seat body 250 opposite to the solenoid portion 202 is formed in a bottomed cylindrical shape that opens to the end portion side, and forms a second pressure-sensitive portion 255.
  • a second spring 262 is installed inside the cylindrical second pressure-sensitive portion 255.
  • the second spring 262 is an extension spring that biases the solenoid rod 286 toward the left side in the drawing, that is, the solenoid portion 202 side.
  • the spring force of the second spring 262 is larger than the spring force of the first spring 261 described above, and when no magnetic force (F) is applied by the solenoid unit 202, the spring of the first spring 261 The valve seat body 250 and the valve body 240 are pushed toward the solenoid portion 202 by the spring force of the second spring 262 against the force.
  • the pressure receiving area of the second pressure sensing unit 255 is a fourth pressure receiving area S4.
  • the second valve seat surface 252 ⁇ / b> B provided at the inner peripheral corner of the valve seat 240 side end of the valve seat portion 252 of the valve seat body 250 is in contact with the second valve portion surface 243 ⁇ / b> A of the second valve body 243 of the valve body 240. Separates and forms an on-off valve.
  • the second valve seat surface 252B and the second valve portion surface 243A constitute a second poppet valve 204 that has a small joining width and opens and closes.
  • the area for receiving the fluid of the control pressure Pc in the cross section of the inner diameter portion where the second valve seat surface 252B and the second valve portion surface 243A are joined is the second pressure receiving area S2.
  • the first pressure receiving area (the seating area of the first poppet valve 203) S1, the second pressure receiving area (the seating area of the second poppet valve 204) S2, the third pressure receiving area (the first pressure sensing part) described above.
  • the pressure receiving area 245) S3 and the fourth pressure receiving area (the pressure receiving area of the second pressure sensing portion 255) S4 are both substantially equal.
  • valve seat body 250 is formed with a second communication passage 256 that allows the bottom of the cylindrical valve seat portion 252 and the second pressure sensing chamber 224 to communicate with each other.
  • the second communication passage 256 allows the fluid in the second valve chamber 223 to be introduced into the second pressure sensing chamber 224 in which the second spring 262 is disposed when the second poppet valve 204 is opened.
  • the second communication passage 256 always communicates the second pressure sensing chamber 224 with the first communication passage 246, the first pressure sensing chamber 221 and the discharge port 231.
  • the end opening on the valve body 240 side of the second communication passage 256 is formed at the center of the bottom surface of the bottomed cylindrical valve seat portion 252 of the valve seat body 250, but here as described above
  • a solenoid rod 286 is connected to the first and second solenoid rods.
  • a part of the opening of the second communication path 256 is further expanded to the outer peripheral portion than the outer diameter of the solenoid rod 286, or a groove is formed up to such a position.
  • the opening is not closed by the rod 286, and the flow path is secured so that a sufficient fluid flow rate can be secured between the second valve chamber 223 and the second valve chamber 223.
  • valve seat body 250 When the solenoid unit 202 is not operated by the valve seat body 250 having such a configuration, the valve seat body 250 is moved to the valve body 240 side by the spring force F2 of the second spring 262. When the valve seat body 250 moves, the valve seat body 250 moves to the right in the figure while closing with the valve body 240, and the first valve portion surface 242A is detached from the first valve seat surface 212B, and the first valve seat surface 212B is disengaged. 1 Poppet valve 203 is opened. At this time, the first spring 261 is also compressed.
  • the configuration of the solenoid unit 202 is the same as the configuration of the solenoid unit 102, the description thereof is omitted.
  • the operation of the solenoid valve 200 having such a configuration will be described.
  • the magnetic force F of the solenoid unit 202 does not act, and the valve seat body 250 moves to the valve body 240 side by the extension force of the spring force F2 of the second spring 262.
  • the second valve seat surface 252B of the valve seat body 250 is joined to the second valve portion surface 243A of the second valve body 243, and the second poppet valve 204 is brought into a closed state in which the stroke (opening amount) is zero.
  • the stroke (opening amount) is zero.
  • the second spring 262 further compresses the first spring 261 of the first pressure sensing chamber 221 while compressing the valve body 240. Is moved to the solenoid portion 202 side, the first valve portion surface 242A and the first valve seat surface 212B are separated from each other, and the first poppet valve 203 is in the open state with the maximum stroke (opening amount).
  • the fluid having the supply pressure Po supplied from the supply port 232 flows through the first flow passage 225 between the first valve seat surface 212B and the first valve portion surface 242A and flows into the second valve chamber 223. .
  • the flow rate of the control pressure Pc (for example, hydraulic brake) on the output port 233 side is increased. That is, the control pressure Pc can be increased when no current is supplied to the solenoid unit 102.
  • the first valve portion surface 242A of the first valve body 242 forming the first poppet valve 203 is close to the first valve seat surface 212B.
  • the stroke (opening amount) of the first poppet valve 203 becomes small.
  • the magnetic force F, the movement positions of the valve body 240 and the valve seat body 250, and the stroke (opening amount) of the first poppet valve 203 are determined by the amount of current applied to the solenoid unit 202, as in the first embodiment. .
  • the first valve portion surface 242A of the valve body 240 reaches a position where it is joined to the first valve seat surface 212B, and the stroke (opening amount) of the first poppet valve 203 is reached. Becomes zero and the valve is closed. In this state, the flow of fluid from the first valve chamber 222 to the second valve chamber 223 is interrupted, and the flow of fluid at the control pressure Pc from the supply port 232 to the output port 233 is stopped.
  • the second poppet valve 204 is still in a closed state in which the stroke (opening amount) is zero, and the first poppet valve 203 and the second poppet valve 204 are also closed. Are closed together.
  • valve body 240 cannot move in the direction of the valve seat body 250 because the first valve body 242 is already hooked by the second partition section 212.
  • the valve seat body 250 directly connected to the solenoid rod 286 further moves in the direction opposite to the solenoid unit 202.
  • the second valve seat surface 252B of the valve seat body 250 constituting the second poppet valve 204 is separated from the second valve portion surface 243A of the valve body 240, and the second poppet valve 204 is opened.
  • the fluid having the control pressure Pc in the second valve chamber 223 is discharged to the discharge port 231 through the second communication passage 256 and the second pressure sensing chamber 224, and the control pressure Pc starts to decrease.
  • the magnetic force F of the solenoid unit 202 is maximized, and the solenoid rod 286 moves the valve seat body 250 to the distal end of the solenoid unit 202.
  • the second valve seat surface 252B of the valve seat portion 252 is separated from the second valve portion surface 243A of the second valve body 243, and the second poppet valve 204 is in the open state with the maximum stroke (opening amount).
  • a fluid having a control pressure Pc for a hydraulic brake of an automatic transmission or the like can be discharged from the second valve chamber 223 to the discharge port 231 through the first communication passage 246 and the second pressure sensing chamber 224.
  • the valve body 240 is pressed in the direction of the valve seat body 250 by the spring force F1 of the first spring 261, the first valve portion surface 242A is joined to the first valve seat surface 212B, and the first valve portion surface 242A
  • the first poppet valve 203 composed of the first valve seat surface 212B is closed. For this reason, the fluid having the supply pressure Po supplied from the supply port 232 is blocked by the first poppet valve 203 and stopped flowing into the second valve chamber 223. That is, when a sufficient current is supplied to the solenoid unit 202, the control pressure Pc can be reduced.
  • the solenoid valve 200 of this embodiment operates the solenoid rod 286 of the solenoid unit 202 according to the magnitude of the current, and cooperates with the spring forces F1 and F2 of the first and second springs 261 and 262. Then, the degree of opening and closing (opening amount) of the first poppet valve 203 and the second poppet valve 204 is controlled, and the flow rate is controlled by flowing a fluid of the control pressure Pc according to the degree of opening and closing of the valves.
  • the solenoid rod 286 can be moved as set by only the magnetic force F of the solenoid unit 202 to control the degree of opening and closing of the first poppet valve 203 and the second poppet valve 204.
  • the solenoid valve 200 is configured such that a sliding portion is not formed between the body portion 241 of the valve body 240 and the valve hole surface 212A of the second partition portion 212, as in the solenoid valve 100.
  • the valve surfaces of the first poppet valve 203 and the second poppet 204 are narrow-width contacts that come into contact in a line contact state. Therefore, the first poppet valve 203 and the second poppet 204 can reduce the frictional resistance, and since there are few sliding surfaces, the possibility that the powder adheres between the sliding surfaces and increases the sliding resistance is reduced. be able to.
  • valve portion by configuring the valve portion with a poppet valve, the amount of leakage in each valve can be reduced, and as a result, internal leakage of the entire valve can be reduced.
  • the valve body slides with a slight clearance without using a bellows. Therefore, it is possible to prevent the tilt from occurring when the valve is seated due to the tilt of the bellows, and the valve can be appropriately opened and closed. Further, it is possible to configure a solenoid valve that can withstand high pressure as compared with the case of using a bellows. In other words, the flow rate can be ensured while the solenoid valve is small. Further, the cost of parts can be reduced, and the apparatus can be downsized.
  • the solenoid valve of this embodiment shows an example of a configuration in the case of actually realizing the normally closed solenoid valve according to the present invention schematically shown in FIG. Therefore, the solenoid valve 300 of the third embodiment shown in FIG. 3 has basically the same configuration as that of the solenoid valve 100 of the first embodiment, and substantially the same configuration is denoted by the same reference numeral for description. Omitted.
  • the main body 310 is divided into a first main body portion 311, a second main body portion 312, and a third main body portion 313 in order from the solenoid portion 102 side for assembly reasons.
  • a threaded portion is provided at the end, and the threaded portions are screwed together and assembled together.
  • the second partition 112 that divides the valve space 120 is inserted between the male screw of the first main body portion 311 and the male screw of the second main body portion 312 and coupled to each other.
  • the partition member 312 is sandwiched between the two and fixed.
  • valve body 340 is configured as a combined body of the first valve portion 341 and the second valve portion 342.
  • solenoid valve 300 Other configurations of the solenoid valve 300 are substantially the same as those of the solenoid valve 100 of the first embodiment.
  • the operation, action, effect, etc. of the solenoid valve 300 are the same as those of the solenoid valve 100 of the first embodiment.
  • the solenoid valve according to the present invention can be actually realized appropriately with such a configuration.
  • the solenoid valve of this embodiment shows an example of a configuration in the case of actually realizing the normally open solenoid valve according to the present invention schematically shown in FIG. Therefore, the solenoid valve 400 of the fourth embodiment shown in FIG. 4 has basically the same configuration as that of the solenoid valve 200 of the second embodiment, and substantially the same configuration will be described with the same reference numerals. Omitted.
  • the main body 410 is divided into a first main body portion 411, a second main body portion 412 and a third main body portion 413 in order from the solenoid portion 202 side for assembly reasons.
  • a threaded portion is provided at the end, and the threaded portions are screwed together and assembled together.
  • the second partition portion 212 that divides the valve space chamber 220 is inserted between the male screw of the first main body portion 411 and the male screw of the second main body portion 412.
  • the partition member 412 is sandwiched and fixed.
  • valve body 440 is configured as a combined body of the first valve portion 441 and the second valve portion 442.
  • the solenoid valve of the present embodiment shows another configuration example in the case of actually realizing the normally closed solenoid valve according to the present invention schematically shown in FIG. Therefore, the solenoid valve 500 of the fifth embodiment shown in FIG. 5 has basically the same configuration as the solenoid valve 100 of the first embodiment and the solenoid valve 300 of the third embodiment, and is substantially the same configuration. Are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the solenoid valve 500 of the present embodiment is provided with an O-ring as a seal member on the sliding portion. That is, an O-ring 501 is disposed on the outer peripheral surface that slides with the first partitioning portion 111 of the first pressure-sensitive portion 145 of the valve body 140, and the third partitioning portion 113 of the second pressure-sensitive portion 155 of the valve seat body 150.
  • the O-ring 502 is disposed on the outer peripheral surface that slides.
  • the solenoid valve according to the present invention may be realized by such a configuration.
  • Such an O-ring may be provided on the first partition portion 111 and the third partition portion 113 side, that is, on the main body 210 side.
  • the solenoid valve of the present embodiment shows another configuration example in the case of actually realizing the normally open solenoid valve according to the present invention schematically shown in FIG. Therefore, the solenoid valve 600 of the sixth embodiment shown in FIG. 6 has basically the same configuration as the solenoid valve 200 of the second embodiment and the solenoid valve 400 of the fourth embodiment, and is substantially the same configuration. Are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the solenoid valve 600 of the present embodiment is provided with an O-ring as a seal member on the sliding portion. That is, an O-ring 601 is disposed on the outer peripheral surface that slides with the first partition portion 211 of the first pressure-sensitive portion 245 of the valve body 240, and the third partition portion 213 of the second pressure-sensitive portion 255 of the valve seat body 250. The O-ring 602 is disposed on the outer peripheral surface that slides.
  • the solenoid valve according to the present invention may be realized by such a configuration.
  • Such an O-ring may be provided on the first partition portion 211 and the third partition portion 213 side, that is, on the main body 210 side.
  • the present invention is useful as a control valve that can accurately control the flow rate of a fluid supplied to a hydraulic system of a vehicle and a hydraulic / pneumatic system such as various power transmission devices. Further, it is useful as an inexpensive control valve, and further useful as a control valve without malfunction.

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Abstract

　本発明は、流体の圧力変動の影響を受けずに所望の流量制御ができるソレノイドバルブを提供する。本発明においては、ソレノイド部により第１ポペット弁１０３と第２ポペット弁１０４を開閉する制御弁において、前記第１ポペット弁１０３の着座面積である第１受圧面積Ｓ１と、前記第２ポペット弁１０４の着座面積である第２受圧面積Ｓ２と、前記第１感圧部１４５の受圧面積である第３受圧面積Ｓ３と、前記第２感圧部１５５の受圧面積である第４受圧面積Ｓ４とをほぼ等しくする。これにより、各ポペット弁が作動するときに流入出する流体から受ける不釣り合いの力は全てキャンセルされる。

Description

ソレノイドバルブ
　本発明は、例えば自動変速機の油圧制御等に用いられるソレノイドバルブに関する。
　側面にポートが形成されたスリーブの内周面に沿ってスプールを摺動可能に配設し、ソレノイドによる電磁力とばね等の機械的な力によりスプールの位置を制御し、これにより作動流体の圧力を制御するスプール弁式のソレノイドバルブが広く使用されている。この種のソレノイドバルブにおいては、スリーブとスプールとの間にクリアランスを設ける必要があり、両者間からの漏れを完全に防止するのは難しい。この漏れを低減する方法として、摺動部分の長さを長くする、あるいは、クリアランスを極小さくする等の対応が考えられるが、いずれも高精度な加工が必要となり加工コストが増大することになる。
　シール性が良好でこのような課題を解決するものとして、例えば日本国特許第３９９４８７１号公報（特許文献１）及びＰＣＴ国際公開ＷＯ２００９／０２５３６６号公報（特許文献２）に記載されているようなポペット弁を用いたソレノイドバルブが知られている。
　日本国特許第３９９４８７１号公報に記載されている圧力比例制御弁は、入力ポートと出力ポートとの間に形成された連通室に配設された仕切板に設置される第１のポペット弁と、出力ポートに連通する連通室の入力ポートに連通する側とは反対側に設置される第２のポペット弁とを有し、仕切板の内周孔のシール摺動径（第１のポペット弁の弁体のシール摺動径、第１シール摺動径）と、第１のポペット弁の弁部の着座径と、第２のポペット弁の着座径（当接径）とを等しくすることにより、ソレノイドの出力に対して比例的に流体の圧力を制御することができるようにしたものである。
　また、ＰＣＴ国際公開ＷＯ２００９／０２５３６６号公報に記載されている制御弁は、第１のポペット弁の弁部と第２のポペット弁の弁部とを一体に形成し、この弁部体をベローズにより構成した第１感圧ばね装置により支持するとともに、第２のポペット弁の弁座体をベローズにより構成した第２感圧ばね装置により支持する構成を有し、第１感圧ばね装置の受圧面積と、第２感圧ばね装置の受圧面積と、第１のポペット弁の弁部の着座径と、第２のポペット弁の弁部の着座径とをほぼ等しくすることにより、制御特性を良好にするようにしたものである。
日本国特許第３９９４８７１号公報 ＰＣＴ国際公開ＷＯ２００９／０２５３６６号公報
　しかしながら、例えば日本国特許第３９９４８７１号公報に記載のソレノイドバルブにおいては、等しく形成された仕切板の内周孔の弁体のシール摺動面径、第１のポペット弁の弁部の着座径、及び、第２のポペット弁の着座径（当接径）に対して、第２のポペット弁の弁座体のシール摺動径（第２シール摺動径）を大きく設定する構成となっており、その結果、第２のポペット弁が出力圧の影響を受けてしまい、ソレノイド力のみで開口量を制御できなくなる場合がある。
　また、ＰＣＴ国際公開ＷＯ２００９／０２５３６６号公報に記載の制御弁においては、ベローズを用いており、部品コストが増大するという問題がある。
　また、このような制御弁では、高圧に耐え得るソレノイドバルブを形成する場合にはベローズの耐圧性を上げる必要があり、ベローズの板厚を厚くする必要があるが、そのような構成にするとベローズのばね定数が大きくなり、ソレノイド全体を大きくする必要があるという課題が生じる。
　また、ベローズを用いるこのような構成の制御弁では、ベローズの傾きに起因する弁の着座時の傾きを補正し切れない場合に、弁の開閉が適切にできない可能性もある。
　本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、流量制御を確実かつ高精度に行うことができ、コストが低減でき、小型で高耐圧のソレノイドバルブを提供することにある。
　前記課題を解決するために、請求項１に係る本願発明は、流体の流量を制御するソレノイドバルブであって、
　内部が軸方向に貫通した弁空間室に形成され、当該弁空間室が内周径が周囲より細径に形成された第１仕切部、第２仕切部及び第３仕切部により軸方向に順に第１感圧室、第１弁室、第２弁室及び第２感圧室に仕切られた本体、
　前記本体の前記第１弁室に貫通して前記本体の外部との間で所望の供給圧力の流体が流入出される供給ポート、
　前記本体の前記第２弁室に貫通して前記本体の外部との間で所望の制御圧力の流体が流入出される出力ポート、
　前記本体の前記第１感圧室又は前記第２感圧室の一方あるいは両方に各々貫通して前記本体の外部との間で所望の排出圧力の流体が流入出される排出ポート、
　前記本体の前記第１感圧室、前記第１弁室及び前記第２弁室の内部に軸方向に移動自在に配置される部材であって、当該部材を軸方向に貫通し前記第１感圧室側と前記第２弁室側とを連通する第１連通路を内部に有する第１弁部材、
　前記第２弁室及び前記第２感圧室の内部に軸方向に移動自在に配置される部材であって、当該部材を軸方向に貫通し前記第２弁室側と前記第２感圧室側とを連通する第２連通路を内部に有する第２弁部材、
　前記第１弁室と前記第２弁室を仕切る前記第２仕切部に形成される弁体又は弁座体のいずれか一方と、前記第１弁部材に形成される前記弁体又は弁座体のいずれか他方とを有し、前記供給ポートを介して流体が流される前記第１弁室と前記出力ポートを介して流体が流される前記第２弁室との間を開閉する第１ポペット弁、
　前記第１弁部材の前記第２弁室側の端部であって当該第２弁室内に形成される弁体又は弁座体のいずれか一方と、前記第２弁部材の前記第２弁室側の端部であって当該第２弁室内に形成される弁体又は弁座体のいずれか他方とを有し、開弁状態においては前記第１連通路及び前記第２連通路と当該第２弁室とを連通し、閉弁状態においては前記第１連通路と前記第２連通路とを連通させる第２ポペット弁、
　前記第１弁部材に一体に形成され、前記第１感圧室と前記第１弁室を仕切る前記第１仕切部の内周に摺動可能に配置される第１感圧部、
　前記第２弁部材に一体に形成され、前記第２弁室と前記第２感圧室とを仕切る前記第３仕切部の内周に摺動可能に配置される第２感圧部、
　印加される電流に応じて所定方向の磁力を発生し、当該磁力を前記第２弁部材に連結されたソレノイドロッドを介して前記第２弁部材に作用させるソレノイド部、
　前記本体と第１弁部材との間に設置され前記第１弁部材に前記第２弁部材方向の弾性力を作用させる第１スプリング、及び
　前記本体と第２弁部材との間に設置され前記第２弁部材に前記ソレノイド部により作用される磁力と反対方向の弾性力を作用させる第２スプリングを有し、
　前記第１ポペット弁の着座面積である第１受圧面積と、前記第２ポペット弁の着座面積である第２受圧面積と、前記第１感圧部の受圧面積である第３受圧面積と、前記第２感圧部の受圧面積である第４受圧面積とをほぼ等しくしたことを特徴とする。
　このような構成の制御弁によれば、第１弁座面と第１弁部面とが接合する内径面の第１受圧面積と、第２弁座面と第２弁部面とが接合する内径面の第２受圧面積と、第１感圧部の第３受圧面積と、第２感圧部の第４受圧面積とをほぼ等しくしたので、各ポペット弁が作動するときに、流入する圧力流体から受ける不釣り合いの力は、全てキャンセルされる。つまり、圧送ポンプ等から生じる変動圧力の流体が第１弁室に流入しても、この流体の変動圧力は、ほぼ同一の受圧面積に受けるので、受ける力は同一となって相反する力はキャンセルされる。第１ポペット弁及び第２ポペット弁に変動圧力が作用しても、スプリングのばね力と電流の大きさに応じたソレノイド部により移動するソレノイドロッドにより第１ポペット弁及び第２ポペット弁の開度は制御されるので、流量制御を確実に行うことができる。
　また、請求項２に係る本発明のソレノイドバルブは、前記第１仕切部及び前記第３仕切部の少なくともいずれか一方において、当該仕切部の内周と、当該内周と摺動する前記第１感圧部又は前記第２感圧部の外周とのいずれか一方又は両方に、Ｏリング等のシール部材が配設されていることを特徴とする。
　このような構成のソレノイドバルブにおいては、摺動部からの流体の漏れ低減することができ、より適切な流量制御が可能となる。
図１は、本発明の第１実施形態のソレノイドバルブの構成を示す図である。 図２は、本発明の第２実施形態のソレノイドバルブの構成を示す図である。 図３は、本発明の第３実施形態のソレノイドバルブの構成を示す図である。 図４は、本発明の第４実施形態のソレノイドバルブの構成を示す図である。 図５は、本発明の第５実施形態のソレノイドバルブの構成を示す図である。 図６は、本発明の第６実施形態のソレノイドバルブの構成を示す図である。
第１実施形態
　本発明の第１実施形態について図１を参照して説明する。
　本実施形態においては、本発明に係るノーマルクローズ型のソレノイドバルブの基本的な構成について図１を参照して説明する。本実施形態のソレノイドバルブは、例えばオートマチックトランスミッションの油圧ブレーキ等の用途に用いられるものである。
　図１は、本発明に係るソレノイドバルブ１００の断面図である。
　図１に示すように、ソレノイドバルブ１００は、制御弁部１０１とソレノイド部１０２とを結合して一体に形成したものである。
　制御弁部１０１は、外枠としての本体１１０と、本体１１０の内部に軸方向に貫通した弁空間室１２０とを有する。弁空間室１２０は、第１～第３仕切部１１１～１１３により分断されることにより、第１感圧室１２１，第１弁室１２２，第２弁室１２３及び第２感圧室１２４に分室される。
　なお、本体１１０は、鉄、真鍮、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属、工業プラスチック、特殊樹脂等の合成樹脂材で製作される。
　本体１１０には、第１感圧室１２１から軸方向の外方へ貫通する排出ポート１３１と、外周面から第１弁室１２２に貫通する供給ポート１３２と、外周面から第２弁室１２３へ貫通する出力ポート１３３が形成されている。供給ポート１３２及び出力ポート１３３は、外周面に沿って複数個設ける。供給ポート１３２には供給圧力Ｐｏの流体が流入し、出力ポート１３３においては制御圧力Ｐｃの流体が流出又は流入し、排出ポート１３１からは排出圧力Ｐｄの流体が排出される。
　本体１１０のソレノイド部１０２側の端部の外面は、ソレノイド部１０２が取り付けられる取付面１１４に形成されており、その端部、すなわち第２感圧室１２４のソレノイド部１０２側の端部には、当該端部を軸方向へ貫通するソレノイドロッド１８６用の貫通孔１３４が設けられている。
　本体１１０の第１仕切部１１１の第１感圧室１２１と第１弁室１２２とを連通する孔の周面は、第１摺動面１１１Ａに形成されている。第１摺動面１１１Ａには、後述する弁体１４０の円筒形状を有する第１感圧部１４５の外周面が僅かなクリアランスを持って貫通され、軸方向に摺動される。
　第２仕切部１１２の第１弁室１２２と第２弁室１２３とを連通する孔の周面には、弁孔面１１２Ａが形成され、弁孔面１１２Ａの第１弁室１２２側の端部には、第１ポペット弁１０３を構成する第１弁座面１１２Ｂが形成される。
　第３仕切部１１３の第２弁室１２３と第２感圧室１２４とを連通する孔の周面は、第２摺動面１１３Ａに形成されている。第２摺動面１１３Ａには、後述する弁座体１５０の円柱形状の胴体部１５１の外周面が僅かなクリアランスを持って貫通され、軸方向に摺動される。
　弁体１４０（特許請求の範囲における第１弁部材に相当する。）は、円柱状の胴体部１４１の一方の端部に筒状の第１感圧部１４５と第１弁体１４２が形成され、他方の端部に第２弁体１４３が形成された部材である。換言すれば、弁体１４０は、第１弁体１４２と第２弁体１４３、及び、第１感圧部１４５が一体化された部材である。弁体１４０は、第２弁体１４３側の端部をソレノイド部１０２側にして、第１弁体１４２と第２弁体１４３との間に第２仕切部１１２が介在されるような配置で、制御弁部１０１の本体１１０の弁空間室１２０内に配置される。
　なお、弁体１４０は、例えば、第１弁部１４２の端部に設けた嵌合孔に胴体部１４１の端部外周面を嵌着して連結する等して組み立てられ、上記の配置に配される。
　弁体１４０の材質は、例えば、真鍮、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属、あるいは合成樹脂材等である。
　弁体１４０において、第１弁室１２２内には、第１弁体１４２が配置される。第１弁体１４２には、胴体部１４１に向かって小径になった、換言すれば本体１１０の第２仕切部１１２に向かって小径になったテーパ面である第１弁部面１４２Ａが形成されている。第１弁部面１４２Ａは、弁体１４０がソレノイド部１０２の向きに移動してテーパ面が弁孔面１１２Ａ内に移動すると、第１弁座面１１２Ｂと接合して閉弁する。また、弁体１４０がソレノイド部１０２から離れる向きに移動してテーパ面が第１弁座面１１２Ｂから離れると、開弁する。
　このように、第１弁部面１４２Ａと第１弁座面１１２Ｂとは、円筒面が嵌合しない形の第１ポペット弁１０３に構成される。ポペット弁は、弁座面に弁部面が微少な幅で接触する（着座する）ものであるから、開閉弁時に摺動抵抗を伴わないようにできる。
　なお、第１弁部面１４２Ａと第１弁座面１１２Ｂとが接合する（着座する）内径部分の断面積（着座面積）は、作動流体の圧力を受ける第１受圧面積Ｓ１となる。
　弁体１４０の胴体部１４１は、本体１１０の第２仕切部１１２の弁孔面１１２Ａの内側に遊嵌合に配置される。第１弁部面１４２Ａが第１弁座面１１２Ｂから離れて第１ポペット弁１０３が開弁した状態において、弁体１４０の胴体部１４１と弁孔面１１２Ａとの間は第１流通路１２５になる。従って、第１ポペット弁１０３が開弁すると、供給圧力Ｐｏの流体は第１弁室１２２から第１流通路１２５を流れて第２弁室１２３へ供給される。
　このように、弁体１４０の胴体部１４１は、本体１１０の第２仕切部１１２の弁孔面１１２Ａの内側に遊嵌合に配置されるため、弁体１４０が移動する場合も胴体部１４１と弁孔面１１２Ａとの間は空間に成されて接触しない。従って、弁体１４０の移動は摺動抵抗を伴わない。また、胴体部１４１に付着物が付着しても胴体部１４１と弁孔面１１２Ａとは摺動しないから、ソレノイドバルブ１００が作動不良を生じることもない。
　弁体１４０において、第２弁室１２３内には、第２弁体１４３が配置される。第２弁体１４３は、弁体１４０のソレノイド部１０２側の端部に形成される。第２弁体１４３には、先端に向かって小径になった、換言すれば後述する弁座体１５０に向かって小径になったテーパ面である第２弁部面１４３Ａが形成されている。第２弁部面１４３Ａは、弁座体１５０が弁体１４０に向かって移動して第２弁体１４３のテーパ面が弁座体１５０の弁体１４０側の端部に形成された弁座部１５２の円筒形状の弁孔面１５２Ａ内の位置となると、第２弁座面１５２Ｂと接合して閉弁する。また、弁座体１５０が弁体１４０から離れる向きに移動してテーパ面が第２弁座面１５２Ｂから離れると、開弁する。
　このように、第２弁部面１４３Ａと第２弁座面１５２Ｂとは、円筒面が嵌合しない形の第２ポペット弁１０４に構成される。第２ポペット弁１０４も、第１ポペット弁１０３と同様に、弁座面に弁部面が微少な幅で接触する（着座する）ものであるから、開閉弁時に摺動抵抗を伴わないようにできる。
　なお、第２弁部面１４３Ａと第２弁座面１５２Ｂとが接合する（着座する）内径部分の断面積（着座面積）は、作動流体の圧力を受ける第２受圧面積Ｓ２となる。
　また、この弁体１４０の内部には、第１感圧部１４５から第２弁体１４３へ貫通する第１連通路１４６が形成されている。
　弁体１４０において、ソレノイド部１０２とは反対側の端部には第１感圧部１４５が配置される。第１感圧部１４５は、端部側が第１感圧室１２１に開口した有底円筒形状の部分であって、その外周面は本体１１０の第１仕切部１１１の第１摺動面１１１Ａに軸方向に摺動自在に嵌合されている。円筒形状の第１感圧部１４５の底面となる第１弁体１４２側の面には、第２弁体１４３へ貫通する第１連通路１４６の端部開口が形成されている。
　円筒形状の第１感圧部１４５の内周部には、第１のスプリング１６１が設置されている。第１のスプリング１６１の一方の端部は、円筒形状の第１感圧部１４５の底面に接続されており、第１のスプリング１６１の他方の端部は、第１感圧室１２１の排出ポート１３１が形成されている端面に接続されている。第１のスプリング１６１は、弁体１４０を、ばね力Ｆ１により弾発にソレノイド部１０２の方向へ押圧する。
　第１感圧室１２１は、弁体１４０の第２弁体１４３の第２弁部面１４３Ａが弁座体１５０の第２弁座面１５２Ｂから離れて開弁したときに、第１連通路１４６を介して第２弁室１２３と連通する。また、第１感圧室１２１は、第２弁体１４３の第２弁部面１４３Ａが弁座体１５０の第２弁座面１５２Ｂに密着して閉弁したときには、第１連通路１４６及び第２連通路１５６を介して第２感圧室１２４と連通する。
　なお、第１感圧部１４５が供給圧力Ｐｏを受ける面積は、第３受圧面積Ｓ３である。
　本体１１０の内部の弁体１４０のソレノイド部１０２側には、弁座体１５０が、軸方向に移動可能に配設されている。
　弁座体１５０（特許請求の範囲における第２弁部材に相当する。）は、円柱状の胴体部１５１の弁体１４０側の端部に筒状の弁座部１５２が形成され、胴体部１５１のソレノイド部１０２側に第２感圧部１５５が形成されている。また、弁座体１５０のさらにソレノイド部１０２側の端部には、ソレノイドロッド１８６の端部が連結されている。また、弁座体１５０のソレノイド部１０２側の端部は、外径方向にフランジ部１５３が形成されており、フランジ部１５３と第３仕切部１１３のソレノイド部１０２側の環状側面との間に第２のスプリング１６２が設置されている。第２のスプリング１６２はソレノイドロッド１８６を図示右側、すなわちソレノイド部１０２側に付勢する伸長ばねである。
　なお、第２感圧部１５５の受圧面積は、第４受圧面積Ｓ４である。
　弁座体１５０の弁座部１５２の弁体１４０側の端部の内周角部に設けた第２弁座面１５２Ｂは、弁体１４０の第２弁体１４３の第２弁部面１４３Ａと離接して開閉弁を形成する。前述したように、この第２弁座面１５２Ｂと第２弁部面１４３Ａとは、接合幅が小さく接合して開閉する第２ポペット弁１０４を構成する。また、第２弁座面１５２Ｂと第２弁部面１４３Ａとの接合する内径部の断面における制御圧力Ｐｃの流体を受圧する面積は、第２受圧面積Ｓ２である。
　本実施形態においては、前述した第１受圧面積（第１ポペット弁１０３の着座面積）Ｓ１、第２受圧面積（第２ポペット弁１０４の着座面積）Ｓ２、第３受圧面積（第１感圧部１４５の受圧面積）Ｓ３及び第４受圧面積（第２感圧部１５５の受圧面積）Ｓ４は、いずれもほぼ等しく形成する。なお、ほぼ等しいとは、±６％の範囲内であれば、ほぼ同一の作用効果が達せられる。
　また、弁座体１５０には、円筒状の弁座部１５２の底部と第２感圧室１２４とを連通させる第２連通路１５６が形成されている。第２連通路１５６は、第２ポペット弁１０４が開弁したときに、第２弁室１２３の流体を第２のスプリング１６２が配置される第２感圧室１２４に導入できるようにする。同時に、第２連通路１５６は、第２感圧室１２４と第１連通路１４６、第１感圧室１２１及び排出ポート１３１とを常に連通する。
　第２感圧室１２４に流入した流体は、連通するソレノイド部１０２内の各部材に作用して流体の圧力が一方の面にのみ作用しないように圧力をバランスさせる（第２感圧室１２４からソレノイド部１０２の内部にも流体は流入する）。
　このような構成の弁座体１５０により、ソレノイド部１０２が作動しないときには、第２のスプリング１６２のばね力Ｆ２により弁座体１５０は弁体１４０から離されて、第２ポペット弁１０４は開弁する。第２ポペット弁１０４が開弁すると、第２弁室１２３と第２感圧室１２４とが第２連通路１５６を介して連通し、第２弁室１２３から第２感圧室１２４に制御圧力Ｐｃの流体を流すことができる。
　ソレノイド部１０２は、前述したように制御弁部１０１の取付面１１４に連結する。
　ソレノイド部１０２は、内部に可動芯１８１を設けるとともに、可動芯１８１にはソレノイドロッド１８６を結合する。また、可動芯１８１の対向した位置には固定芯１８２を設け、可動芯１８１と固定芯１８２の周囲には電磁コイル１８３を配置して電磁回路を構成する。この電磁コイル１８３に電流が印可されると、その電流の大きさに応じて電磁回路に発生する磁力Ｆにより、可動芯１８１は固定芯１８２に吸引される。可動芯１８１が固定芯１８２に吸引されると、可動芯１８１と一体のソレノイドロッド１８６は可動芯１８１とともに移動して、第２のスプリング１６２を圧縮させながら弁座体１５０を押圧する。弁座体１５０が移動すると、弁座体１５０は弁体１４０と閉弁しながら弁体１４０を図示左方へ移動させ、第１弁部面１４２Ａを第１弁座面１１２Ｂから離脱させて第１ポペット弁１０３を開弁する。このとき、第１のスプリング１６１も圧縮される。
　次に、このような構成のソレノイドバルブ１００の動作を説明する。
　まず、ソレノイド部１０２に電流が印加されていない状態においては、ソレノイド部１０２の可動芯１８１と固定芯１８２との間には磁力Ｆは作用せず、可動芯１８１と固定芯１８２とは離間した状態になり、弁座体１５０は、第２のスプリング１６２のばね力Ｆ２の伸長力によりソレノイド部１０２側へ押動された状態となる。その結果、弁座部１５２の第２弁座面１５２Ｂは弁体１４０の第２弁部面１４３Ａから離間して、第２ポペット弁１０４はストローク（開口量）が最大の開弁状態となる。
　第２ポペット弁１０４が開弁状態のときは、第２弁室１２３から第１連通路１４６へ流体が流れ得る状態であり、制御圧力Ｐｃの流体は、第２弁室１２３から第１連通路１４６と第１感圧室１２１とを通して排出ポート１３１へ排出され、制御圧力Ｐｃは低下する。すなわち、ソレノイド部１０２への電流が停止した状態においては、制御圧力Ｐｃは低下した状態となる。
　また、第２ポペット弁１０４が開弁状態のときは、第２感圧室１２４は第２連通路１５６を介して第２弁室１２３と連通し、第２感圧室１２４、第２弁室１２３及び第１感圧室１２１はいずれも同一圧力状態となる。
　また、第２ポペット弁１０４が開弁状態のときは、弁体１４０は、第１感圧室１２１に配置される第１のスプリング１６１のばね力Ｆ１により押圧され、第１弁部面１４２Ａが第１弁座面１１２Ｂと接合した状態とされる。すなわち、第１弁部面１４２Ａと第１弁座面１１２Ｂからなる第１ポペット弁１０３は、ストローク（開口量）がゼロの閉弁状態となる。このため、供給ポート１３２から供給される供給圧力Ｐｏの流体は、第１ポペット弁１０３により遮断され、第２弁室１２３への流入は停止される。
　なお、前述したように、本実施形態のソレノイドバルブ１００においては、第１受圧面積Ｓ１、第２受圧面積Ｓ２、第３受圧面積Ｓ３及び第４受圧面積Ｓ４はいずれも同一面積に構成されているから、作動流体から受ける互いの力はキャンセルされる。
　このような状態からソレノイド部１０２に電流を印加すると、ソレノイド部１０２の可動芯１８１と固定芯１８２との間には磁力Ｆが作用し、可動芯１８１と固定芯１８２とは近接した状態になり、弁座体１５０は、第２のスプリング１６２のばね力Ｆ２の伸長力に抗してソレノイド部１０２側から離れた位置に移動する。その結果、弁座部１５２の第２弁座面１５２Ｂは第２弁部面１４３Ａに近接し、第２ポペット弁１０４のストローク（開口量）は小さくなる。
　このときの磁力Ｆ、可動芯１８１と固定芯１８２との近接状態、弁座体１５０の移動位置及び第２ポペット弁１０４のストローク（開口量）は、ソレノイド部１０２に印加する電流量により決まる。すなわち、ソレノイド部１０２に印加する電流量が大きいほどソレノイド部１０２の可動芯１８１と固定芯１８２との間に作用する磁力Ｆは大きくなり、可動芯１８１と固定芯１８２とはより近接した状態になり、弁座体１５０はソレノイド部１０２側からより離れた位置に移動し、第２ポペット弁１０４のストローク（開口量）はより小さくなり、その結果として、第２弁室１２３と第１連通路１４６との流体の流れはより抑制される状態となる。
　ソレノイド部１０２に印加する電流量がある値に達すると、弁座体１５０は、第２弁座面１５２Ｂが弁体１４０の第２弁部面１４３Ａに接合する位置にまで移動し、第２ポペット弁１０４のストローク（開口量）はゼロとなり、第２ポペット弁１０４は閉弁状態となる。この状態においては、第２弁室１２３から第１連通路１４６への流体の流れは遮断され、出力ポート１３３を流れる制御圧力Ｐｃの流体の排出ポート１３１側への流出は停止される。
　なお、この状態、すなわち弁座体１５０が単に第２弁座面１５２Ｂが第２弁部面１４３Ａに接合する位置に移動した状態においては、第１ポペット弁１０３も未だストローク（開口量）がゼロの閉弁状態であり、第１ポペット弁１０３及び第２ポペット弁１０４が共に閉じた状態となる。
　この状態よりさらにソレノイド部１０２に印加する電流量を大きくすると、第２弁部面１４３Ａが弁座部１５２の第２弁座面１５２Ｂと接合することにより弁座体１５０と一体的となった弁体１４０は、第１感圧室１２１の第１のスプリング１６１のばね力Ｆ１に抗して第１感圧室１２１側に移動され、第１ポペット弁１０３の第１弁部面１４２Ａが第１弁座面１１２Ｂから離間した状態となる。その結果、供給ポート１３２から供給される供給圧力Ｐｏの流体が第１弁座面１１２Ｂと第１弁部面１４２Ａとの間の第１流通路１２５を流れて第２弁室１２３へ流入し始め、出力ポート１３３側の制御圧力Ｐｃの流量を増大させる。
　このときの第１ポペット弁１０３のストローク（開口量）も、ソレノイド部１０２に印加する電流量により決まる。すなわち、ソレノイド部１０２に印加する電流量が大きいほど、弁体１４０が第１のスプリング１６１のばね力Ｆ１に抗して第１感圧室１２１側に移動する距離が長くなり、第１ポペット弁１０３の第１弁部面１４２Ａと第１弁座面１１２Ｂとの離間状態が大きくなり、第１ポペット弁１０３のストローク（開口量）は大きくなる。
　ソレノイド部１０２に最大の電流が印加された場合は、可動芯１８１と固定芯１８２との間には最大の磁力Ｆが作用し、可動芯１８１と固定芯１８２とは互いに最大の近接状態になる。可動芯１８１に連結したソレノイドロッド１８６は、第２感圧室１２４の第２のスプリング１６２及び第１感圧室１２１の第１のスプリング１６１を圧縮させながら、弁座体１５０と弁体１４０を一体に感圧室１２１側へ移動させる。
　この状態においては、前述したように第２弁座面１５２Ｂが第２弁部面１４３Ａに接合し第２ポペット弁１０４が閉じた状態なので、第２弁室１２３と第１連通路１４６との流体の流れは遮断され、出力ポート１３３を流れる制御圧力Ｐｃの流体の排出ポート１３１側への流出は停止される。
　一方、第１ポペット弁１０３は開弁状態となり、供給ポート１３２から供給される供給圧力Ｐｏの流体は、第１弁座面１１２Ｂと第１弁部面１４２Ａとの間の第１流通路１２５を流れて第２弁室１２３へ流入する。その結果、出力ポート１３３側の（例えば、油圧ブレーキの）制御圧力Ｐｃの流量を増大させる。
　このように、第２ポペット弁１０４が閉弁した状態では、ソレノイド部１０２に流される制御された電流に応じて弁体１４０が移動し、第１ポペット弁１０３が開閉作動をする。この際、ソレノイドバルブ１００においては、第１受圧面積Ｓ１と第２受圧面積Ｓ２及び第３受圧面積Ｓ３と第４受圧面積Ｓ４をほぼ等しくしているので、供給圧力Ｐｏの流体からの変動圧力による不釣り合いな力がキャンセルされ、油圧ポンプから供給される供給圧力Ｐｏの流体が変動しても、供給圧力Ｐｏによって弁体１４０が変動するのを効果的に防止でき、第１ポペット弁１０３の開閉の開度をソレノイドロッド１８６のストロークに応じて設定通りに開閉させることができる。すなわち、第１ポペット弁１０３は、ソレノイド部１０２の磁力Ｆによるソレノイドロッド１８６の移動と、第１感圧室１２１の第１のスプリング１６１のばね力Ｆ１と第２感圧室１２４の第２のスプリング１６２のばね力Ｆ２との力のみで開閉が成されることとなり、これにより制御圧力Ｐｃの流体の流量が制御される。
　つまり、第１弁体１４２の（第１ポペット弁１０３）の受圧面積Ｓ１、第２弁体１４３（第２ポペット弁１０４）の受圧面積Ｓ２、第１感圧部の受圧面積Ｓ３及び第２感圧部の受圧面積Ｓ４はそれぞれ同一面積に構成されているから、流体の各圧力Ｐｏ，Ｐｃがそれらの各受圧面積Ｓ１～Ｓ４に作用しても、それらの相反する力はキャンセルされる。
　第１のスプリング１６１と第２のスプリング１６２のばね力Ｆ１，Ｆ２とソレノイド部１０２の磁力Ｆにより制御された可動芯１８１は、固定芯１８２との距離が制御されるから、可動芯１８１と一体のソレノイドロット１８６も制御されて所望の距離だけ移動される。
　その結果、ソレノイドロッド１８６と連結した弁座体１５０の第２弁座面１５２Ｂは、第１のスプリング１６１と第２のスプリング１６２を弾性的に伸縮させながら、弁体１４０の第２弁部面１４３Ａと閉弁に接合した状態で、第１ポペット弁１０３の開閉の開度を制御することができる。つまり、この場合の弁体１４０の応動は、第１弁座面１１２Ｂと第１弁部面１４２Ａとの間の開閉弁の開度を、供給圧力Ｐｏの変動に左右されることなく制御することができる。このような第１ポペット弁１０３の制御された開閉により第１弁室１２２から第２弁室１２３へ流れる供給圧力Ｐｏの流体を流量比例制御することができる。
　なお、ソレノイドバルブ１００においては、第２ポペット弁１０４の閉弁と第１ポペット弁１０３の開弁、あるいは第１ポペット弁１０３の閉弁と第２ポペット弁１０４の開弁は、ソレノイド部１０２に印加する電流量に対して連続的に切り替わるものではない。
　弁体１４０の第２弁部面１４３Ａが弁座体１５０の第２弁座面１５２Ｂと接合されて弁体１４０と弁座体１５０とが一体に第１感圧室１２１の第１のスプリング１６１のばね力Ｆ１及び第２感圧室１２４の第２のスプリング１６２のばね力Ｆ２に抗して移動する状態と、弁体１４０と分離した弁座体１５０のみが第２感圧室１２４の第２のスプリング１６２のばね力Ｆ２のみに抗して移動する状態とでは、ソレノイドロッド１８６の駆動にかかる負荷は非連続に増減する。そのため、これらの駆動のためにソレノイド部１０２に求められる磁力Ｆの大きさも非連続に変化する。
　従って、その切り替わりの状態、すなわち、第１ポペット弁１０３が閉弁し第２ポペット弁１０４が開弁した状態と、第１ポペット弁１０３が開弁し第２ポペット弁１０４が閉弁した状態との間で状態が切り替わる際には、ソレノイド部１０２に印加する電流量を変化させてもソレノイドロッド１８６が移動せず、第１ポペット弁１０３及び第２ポペット弁１０４が共に閉弁状態となる状態が生じる。すなわち、ソレノイド部１０２に印加する電流量には、電流量を増減しても第１ポペット弁１０３及び第２ポペット弁１０４の両方が閉弁状態となったままとなる所定の電流量の範囲を存在させる。
　このように、本実施形態のソレノイドバルブ１００は、ソレノイド部１０２のソレノイドロッド１８６を電流の大きさに応じて作動させ、第１及び第２のスプリング１６１、１６２のばね力Ｆ１，Ｆ２と協働して第１ポペット弁１０３及び第２ポペット弁１０４の開閉度（開口量）を制御し、この弁の開閉度に応じて制御圧力Ｐｃの流体を流して流量制御する。このとき、ソレノイドバルブ１００の第１ポペット弁１０３及び第２ポペット弁１０４を作動させる構成は、Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３＝Ｓ４であるから、第１ポペット１０３及び第２ポペット弁１０４には流体圧力による不釣り合いな力が作用しない。このため、ソレノイド部１０２の磁力Ｆのみでソレノイドロッド１８６を設定通りに移動して第１ポペット弁１０３及び第２ポペット弁１０４の開閉度を制御することができる。
　また、本実施形態のソレノイドバルブ１００においては、弁体１４０の胴体部１４１と第２仕切部１１２の弁孔面１１２Ａとの間に関しては摺動部が形成されないように構成されており、また、第１ポペット弁１０３と第２ポペット弁１０４の弁面は、線接触の状態で当接する狭い幅の接触である。従って、第１ポペット弁１０３と第２ポペット１０４は、摩擦抵抗を低減することができ、摺動面も少ないので摺動面間に粉末が付着して摺動抵抗を増大させる可能性を低減することができる。
　また、弁部をポペット弁で構成することにより、各弁における漏れ量を減らすことができ、結果として弁全体の内部漏れを低減することができる。
　また、本実施形態のソレノイドバルブ１００においては、ベローズを使用せずに弁体が僅かなクリアランスを持って摺動している。従って、ベローズの傾きに起因して弁の着座時に傾きが生じるのを防ぐことができ、弁の開閉を適切に行うことができる。
　また、ベローズを使用する場合と比較して高圧に耐え得るソレノイドバルブを構成することができる。換言すれば、ソレノイドバルブを小型の状態で、流量を確保することができる。
　また、部品コストを低減することができ、装置を小型化することも可能となる。
第２実施形態
　本発明の第２実施形態について図２を参照して説明する。
　本実施形態においては、本発明に係るノーマルオープン型のソレノイドバルブの基本的な構成について図２を参照して説明する。本実施形態のソレノイドバルブも、第１実施形態と同様に、例えばオートマチックトランスミッションの油圧ブレーキ等の用途に用いられるものである。
　図２は、本発明に係るソレノイドバルブ２００の断面図である。
　図２に示すように、ソレノイドバルブ２００は、制御弁部２０１とソレノイド部２０２とを結合して一体に形成したものである。
　制御弁部２０１は、外枠としての本体２１０と、本体２１０の内部に軸方向に貫通した弁空間室２２０とを有する。弁空間室２２０は、第１～第３仕切部２１１～２１３により分断されることにより、第１感圧室２２１，第１弁室２２２，第２弁室２２３及び第２感圧室２２４に分室される。
　なお、本体２１０は、鉄、真鍮、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属、工業プラスチック、特殊樹脂等の合成樹脂材で製作される。
　本体２１０には、第２感圧室２２４から軸方向の外方へ貫通する排出ポート２３１と、外周面から第１弁室２２２に貫通する供給ポート２３２と、外周面から第２弁室２２３へ貫通する出力ポート２３３が形成されている。供給ポート２３２及び出力ポート２３３は、外周面に沿って複数個設ける。供給ポート２３２には供給圧力Ｐｏの流体が流入し、出力ポート２３３においては制御圧力Ｐｃの流体が流出又は流入し、排出ポート２３１からは排出圧力Ｐｄの流体が排出される。
　本体２１０のソレノイド部２０２側の端部の外面は、ソレノイド部２０２が取り付けられる取付面２１４に形成されており、その端部、すなわち第１感圧室２２１のソレノイド部２０２側の端部には、当該端部を軸方向へ貫通するソレノイドロッド２８６用の貫通孔２３４が設けられている。
　本体２１０の第１仕切部２１１の第１感圧室２２１と第１弁室２２２とを連通する孔の周面は、第１摺動面２１１Ａに形成されている。第１摺動面２１１Ａには、後述する弁体２４０の円筒形状を有する第１感圧部２４５の外周面が僅かなクリアランスを持って貫通され、軸方向に摺動される。
　第２仕切部２１２の第１弁室２２２と第２弁室２２３とを連通する孔の周面には、弁孔面２１２Ａが形成され、弁孔面２１２Ａの第１弁室２２２側の端部には、第１ポペット弁２０３を構成する第１弁座面２１２Ｂが形成される。
　第３仕切部２１３の第２弁室２２３と第２感圧室２２４とを連通する孔の周面は、第２摺動面２１３Ａに形成されている。第３摺動面２１３Ａには、後述する弁座体２５０の円柱形状の胴体部２５１及び第２感圧部２５５の外周面が僅かなクリアランスを持って貫通され、軸方向に摺動される。
　弁体２４０（特許請求の範囲における第１弁部材に相当する。）は、円柱状の胴体部２４１の一方の端部に筒状の第１感圧部２４５と第１弁体２４２が形成され、他方の端部に第２弁体２４３が形成された部材である。換言すれば、弁体２４０は、第１弁体２４２と第２弁体２４３、及び、第１感圧部２４５が一体化された部材である。弁体２４０は、第１感圧部２４５側の端部をソレノイド部２０２側にして、第１弁体２４２と第２弁体２４３との間に第２仕切部２１２が介在されるような配置で、制御弁部２０１の本体２１０の弁空間室２２０内に配置される。
　なお、弁体２４０は、例えば、第１弁部２４２の端部に設けた嵌合孔に胴体部２４１の端部外周面を嵌着して連結する等して組み立てられ、上記の配置に配される。
　弁体２４０の材質は、例えば、真鍮、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属、あるいは合成樹脂材等である。
　弁体２４０において、第１弁室２２２内には、第１弁体２４２が配置される。第１弁体２４２には、胴体部２４１に向かって小径になった、換言すれば本体２１０の第２仕切部２１２に向かって小径になったテーパ面である第１弁部面２４２Ａが形成されている。第１弁部面２４２Ａは、弁体２４０がソレノイド部２０２とは反対側に移動してテーパ面を弁孔面２１２Ａ内に移動すると、第１弁座面２１２Ｂと接合して閉弁する。また、弁体２４０がソレノイド部２０２に近づく向きに移動してテーパ面が第１弁座面２１２Ｂから離れると、開弁する。
　このように、第１弁部面２４２Ａと第１弁座面２１２Ｂとは、円筒面が嵌合しない形の第１ポペット弁２０３に構成される。ポペット弁は、弁座面に弁部面が微少な幅で接触する（着座する）ものであるから、開閉弁時に摺動抵抗を伴わないようにできる。
　なお、第１弁部面２４２Ａと第１弁座面２１２Ｂとが接合する（着座する）内径部分の断面積（着座面積）は、作動流体の圧力を受ける第１受圧面積Ｓ１となる。
　弁体２４０の胴体部２４１は、本体２１０の第２仕切部２１２の弁孔面２１２Ａの内側に遊嵌合に配置される。第１弁部面２４２Ａが第１弁座面２１２Ｂから離れて第１ポペット弁２０３が開弁した状態において、弁体２４０の胴体部２４１と弁孔面２１２Ａとの間は第１流通路２２５になる。従って、第１ポペット弁２０３が開弁すると、供給圧力Ｐｏの流体は第１弁室２２２から第１流通路２２５を流れて第２弁室２２３へ供給される。
　このように、弁体２４０の胴体部２４１は、本体２１０の第２仕切部２１２の弁孔面２１２Ａの内側に遊嵌合に配置されており、換言すれば弁体２４０が移動する場合も胴体部２４１と弁孔面２１２Ａとの間には間隙が確保されており、これらは接触しない。従って、弁体２４０の移動は摺動抵抗を伴わない。また、胴体部２４１に付着物が付着しても胴体部２４１と弁孔面２１２Ａとは摺動しないから、ソレノイドバルブ２００が作動不良を生じることもない。
　弁体２４０において、第２弁室２２３内には、第２弁体２４３が配置される。第２弁体２４３は、弁体２４０のソレノイド部２０２とは反対側の端部に形成される。第２弁体２４３には、先端に向かって小径になった、換言すれば後述する弁座体２５０に向かって小径になったテーパ面である第２弁部面２４３Ａが形成されている。第２弁部面２４３Ａは、弁座体２５０が弁体２４０に向かって移動して第２弁体２４３のテーパ面が弁座体２５０の弁体２４０側の端部に形成された有底円筒形状の弁座部２５２の内周面である弁孔面２５２Ａ内の位置となると、円筒形状の弁孔面２５２Ａの開口部の環状の内周角部である第２弁座面２５２Ｂと接合して閉弁する。また、弁座体２５０が弁体２４０から離れる向きに移動してテーパ面が第２弁座面２５２Ｂから離れると、開弁する。
　このように、第２弁部面２４３Ａと第２弁座面２５２Ｂとは、円筒面が嵌合しない形の第２ポペット弁２０４に構成される。第２ポペット弁２０４も、第１ポペット弁２０３と同様に、弁座面に弁部面が微少な幅で接触する（着座する）ものであるから、開閉弁時に摺動抵抗を伴わない。
　なお、第２弁部面２４３Ａと第２弁座面２５２Ｂとが接合する（着座する）内径部分の断面積（着座面積）は、作動流体の圧力を受ける第２受圧面積Ｓ２となる。
　また、この弁体２４０の内部には、第１感圧部２４５から第２弁体２４３へ貫通する第１連通路２４６が形成されている。この第１連通路２４６にソレノイド部２０２からソレノイドロッド２８６が貫通され、その端部は弁座体２５０のソレノイド部２０２側の端部と連結される。具体的には、ソレノイドロッド２８６の端部は、弁座体２５０の有底円筒形状の弁座部２５２の底面の中央部に連結される。
　弁体２４０において、第１弁体２４２のソレノイド部２０２側には、第１感圧部２４５が形成される。第１感圧部２４５は、第１弁体２４２のソレノイド部２０２側の端部から第１仕切部２１１の内側を貫通して第１感圧室２２１まで延伸しており、その内部には、前述した第１連通路２４６が形成されている。また、第１感圧部２４５のソレノイド部２０２側の端部はフランジ状に形成されており、そのフランジ状の端面の中央部に第１連通路２４６の端部開口が形成されている。
　また、第１感圧部２４５のフランジ状の端面の周辺部には、第１のスプリング２６１の一方の端部が設置されている。第１のスプリング２６１の他方の端部は、第１感圧室２２１のソレノイド部２０２側の端面に接続されている。第１のスプリング２６１は、弁体２４０を、ばね力Ｆ１により弾発にソレノイド部２０２とは反対方向へ押圧する。
　第１感圧室２２１に流入した流体は、連通するソレノイド部２０２内の各部材に作用して流体の圧力が一方の面にのみ作用しないように圧力をバランスさせる（第１感圧室２２１からソレノイド部２０２の内部にも流体は流入する）。
　第１感圧室２２１は、弁体２４０の第２弁体２４３の第２弁部面２４３Ａが弁座体２５０の第２弁座面２５２Ｂから離れて第２ポペット弁２０４が開弁したときに、第１連通路２４６を介して第２弁室２２３と連通する。また、弁体２４０の第２弁部面２４３Ａが弁座体２５０の第２弁座面２５２Ｂに密着して第２ポペット弁２０４が閉弁したときには、第１連通路２４６を介して第２感圧室２２４と連通する。
　なお、第１感圧部２４５が供給圧力Ｐｏを受ける面積は、第３受圧面積Ｓ３である。
　本体２１０の内部のソレノイド部２０２とは反対側には、弁座体２５０が、軸方向に移動可能に配設されている。
　弁座体２５０（特許請求の範囲における第２弁部材に相当する。）は、円柱状の胴体部２５１の弁体２４０側の端部に筒状の弁座部２５２が形成され、また、その弁体２４０側（ソレノイド部２０２側）の端部にソレノイドロッド２８６の端部が連結されている。また、弁座体２５０のソレノイド部２０２とは反対側の端部は、その端部側に開口した有底円筒形状に形成されており、第２感圧部２５５を形成している。その、円筒形状の第２感圧部２５５の内側に、第２のスプリング２６２が設置されている。第２のスプリング２６２はソレノイドロッド２８６を図示左側、すなわちソレノイド部２０２側に付勢する伸長ばねである。
　なお、第２のスプリング２６２のばね力は、前述した第１のスプリング２６１のばね力よりも大きく、ソレノイド部２０２により何ら磁力（Ｆ）が作用していないときは、第１のスプリング２６１のばね力に抗して第２のスプリング２６２のばね力により、弁座体２５０及び弁体２４０はソレノイド部２０２方向に押動されるものである。
　なお、第２感圧部２５５の受圧面積は、第４受圧面積Ｓ４である。
　弁座体２５０の弁座部２５２の弁体２４０側の端部の内周角部に設けた第２弁座面２５２Ｂは、弁体２４０の第２弁体２４３の第２弁部面２４３Ａと離接して開閉弁を形成する。前述したように、この第２弁座面２５２Ｂと第２弁部面２４３Ａとは、接合幅が小さく接合して開閉する第２ポペット弁２０４を構成する。また、第２弁座面２５２Ｂと第２弁部面２４３Ａとの接合する内径部の断面における制御圧力Ｐｃの流体を受圧する面積は、第２受圧面積Ｓ２である。
　本実施形態においては、前述した第１受圧面積（第１ポペット弁２０３の着座面積）Ｓ１、第２受圧面積（第２ポペット弁２０４の着座面積）Ｓ２、第３受圧面積（第１感圧部２４５の受圧面積）Ｓ３及び第４受圧面積（第２感圧部２５５の受圧面積）Ｓ４は、いずれもほぼ等しく形成する。
　また、弁座体２５０には、円筒状の弁座部２５２の底部と第２感圧室２２４とを連通させる第２連通路２５６が形成されている。第２連通路２５６は、第２ポペット弁２０４が開弁したときに、第２弁室２２３の流体を第２のスプリング２６２が配置される第２感圧室２２４に導入できるようにする。同時に、第２連通路２５６は、第２感圧室２２４と第１連通路２４６、第１感圧室２２１及び排出ポート２３１とを常に連通する。
　なお、第２連通路２５６の弁体２４０側の端部開口は、弁座体２５０の有底円筒形状の弁座部２５２の底面の中央部に形成されているが、ここには前述したようにソレノイドロッド２８６が連結されている。しかし第２連通路２５６の開口部は、図２に示すように、その一部がソレノイドロッド２８６の外径よりもさらに外周部に拡径され、あるいはそのような位置まで溝が形成され、ソレノイドロッド２８６により開口が閉塞されず、第２弁室２２３との間で十分な流体の流量が確保できるようにその流路が確保されている。
　このような構成の弁座体２５０により、ソレノイド部２０２が作動しないときには、第２のスプリング２６２のばね力Ｆ２により弁座体２５０は弁体２４０側に移動される。弁座体２５０が移動すると、弁座体２５０は弁体２４０と閉弁しながら弁体２４０を図示右方へ移動させ、第１弁部面２４２Ａを第１弁座面２１２Ｂから離脱させて第１ポペット弁２０３を開弁する。このとき、第１のスプリング２６１も圧縮される。
　ソレノイド部２０２の構成は、ソレノイド部１０２の構成と同じなので、説明は省略する。
　次に、このような構成のソレノイドバルブ２００の動作を説明する。
　ソレノイド部２０２に電流が印加されていない状態において、ソレノイド部２０２の磁力Ｆは作用せず、弁座体２５０は、第２のスプリング２６２のばね力Ｆ２の伸長力により、弁体２４０側へ移動し、弁座体２５０の第２弁座面２５２Ｂが第２弁体２４３の第２弁部面２４３Ａと接合して第２ポペット弁２０４をストローク（開口量）がゼロの閉弁状態にする。その結果、第２弁室２２３と第２連通路２５６との流体の流れは遮断され、出力ポート２３３を流れる制御圧力Ｐｃの流体は、排出ポート２３１側へ流出させることができなくなる。
　また、第２のスプリング２６２のばね力は第１のスプリング２６１のばね力よりも大きいので、第２のスプリング２６２はさらに第１感圧室２２１の第１のスプリング２６１を圧縮させながら弁体２４０をソレノイド部２０２側へ移動させ、第１弁部面２４２Ａと第１弁座面２１２Ｂは離されて、第１ポペット弁２０３はストローク（開口量）が最大の開弁状態とされる。その結果、供給ポート２３２から供給される供給圧力Ｐｏの流体は、第１弁座面２１２Ｂと第１弁部面２４２Ａとの間の第１流通路２２５を流れて第２弁室２２３へ流入する。その結果、出力ポート２３３側の（例えば、油圧ブレーキの）制御圧力Ｐｃの流量を増大させる。
　つまり、ソレノイド部１０２へ電流が流されないときに、制御圧力Ｐｃを増大させることができる。
　このような状態からソレノイド部２０２に電流を印加すると、ソレノイド部２０２の可動芯１８１と固定芯１８２との間に磁力Ｆが作用し、この磁力Ｆと第１のスプリング２６１のばね力を合わせた力が第２のスプリング２６２のばね力より大きくなると、第２のスプリング２６２のばね力に抗して、弁座体２５０はソレノイド部２０２から離れる方向に移動する。このとき、弁体２４０には第１のスプリング２６１が作用しているので、弁体２４０は弁座体２５０に追随して一体的にソレノイド部２０２から離れる方向に移動し、第２ポペット弁２０４の閉弁状態は維持される。
　一方で、第２ポペット弁２０４がソレノイド部２０２から離れる方向に移動することで、第１ポペット弁２０３を形成する第１弁体２４２の第１弁部面２４２Ａは第１弁座面２１２Ｂに近接し、第１ポペット弁２０３のストローク（開口量）は小さくなる。
　なお、このときの磁力Ｆ、弁体２４０及び弁座体２５０の移動位置及び第１ポペット弁２０３のストローク（開口量）は、第１実施形態と同様にソレノイド部２０２に印加する電流量により決まる。
　ソレノイド部１０２に印加する電流量がある値に達すると、弁体２４０の第１弁部面２４２Ａは第１弁座面２１２Ｂに接合する位置に達し、第１ポペット弁２０３のストローク（開口量）がゼロとなり閉弁状態となる。この状態においては、第１弁室２２２から第２弁室２２３への流体の流れは遮断され、供給ポート２３２から出力ポート２３３への制御圧力Ｐｃの流体の流れは停止される。
　なお、この第１ポペット弁２０３が閉弁した直後の状態においては、第２ポペット弁２０４も未だストローク（開口量）がゼロの閉弁状態であり、第１ポペット弁２０３及び第２ポペット弁２０４が共に閉じた状態となる。
　このような状態でソレノイド部２０２に制御された中間の電流が流される場合は、第２ポペット弁２０４が閉弁した作動状態で、ソレノイド部２０２に流れる電流に応じて弁座体２５０及び弁体２４０が移動し、第１ポペット弁２０３が開閉作動をする。このような第１ポペット弁２０３の制御された開閉により第１弁室２２２から第２弁室２２３へ流れる供給圧力Ｐｏの流体を流量比例制御することができる。
　この状態よりさらにソレノイド部２０２に印加する電流量を大きくすると、弁体２４０は、既に第１弁体２４２が第２仕切部２１２により掛止されているので弁座体２５０方向には移動できないが、ソレノイドロッド２８６に直接連結されている弁座体２５０は、さらにソレノイド部２０２とは反対方向に移動する。その結果、第２ポペット弁２０４を構成する弁座体２５０の第２弁座面２５２Ｂが弁体２４０の第２弁部面２４３Ａから離間し、第２ポペット弁２０４は開弁状態となる。その結果、第２弁室２２３の制御圧力Ｐｃの流体は第２連通路２５６及び第２感圧室２２４を通して排出ポート２３１へ排出される状態となり、制御圧力Ｐｃは低下し始める。
　ソレノイド部２０２に最大の電流が印加された場合は、ソレノイド部２０２の磁力Ｆは最大となり、ソレノイドロッド２８６は、弁座体２５０をソレノイド部２０２の遠位側の端部へ移動させる。その結果、弁座部２５２の第２弁座面２５２Ｂは第２弁体２４３の第２弁部面２４３Ａから離間して第２ポペット弁２０４はストローク（開口量）が最大の開弁状態になり、例えばオートマチックトランスミッションの油圧ブレーキ用等の制御圧力Ｐｃの流体を第２弁室２２３から第１連通路２４６と第２感圧室２２４とを通して排出ポート２３１へ排出することができる。
　このとき、弁体２４０は第１のスプリング２６１のばね力Ｆ１により弁座体２５０方向に押圧されて第１弁部面２４２Ａが第１弁座面２１２Ｂと接合し、第１弁部面２４２Ａと第１弁座面２１２Ｂからなる第１ポペット弁２０３は閉弁している。このため供給ポート２３２から供給される供給圧力Ｐｏの流体は、第１ポペット弁２０３により遮断されて第２弁室２２３へ流入するのが停止される。
　つまり、ソレノイド部２０２への十分な電流が流されると、制御圧力Ｐｃを低下させることができる。
　このように、本実施形態のソレノイドバルブ２００は、ソレノイド部２０２のソレノイドロッド２８６を電流の大きさに応じて作動させ、第１及び第２のスプリング２６１、２６２のばね力Ｆ１，Ｆ２と協働して第１ポペット弁２０３及び第２ポペット弁２０４の開閉度（開口量）を制御し、この弁の開閉度に応じて制御圧力Ｐｃの流体を流して流量制御する。このとき、ソレノイドバルブ２００の第１ポペット弁２０３及び第２ポペット弁２０４を作動させる構成は、Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３＝Ｓ４であるから、第１ポペット２０３及び第２ポペット弁２０４には流体圧力による不釣り合いな力が作用しない。このため、ソレノイド部２０２の磁力Ｆのみでソレノイドロッド２８６を設定通りに移動して第１ポペット弁２０３及び第２ポペット弁２０４の開閉度を制御することができる。
　また、ソレノイドバルブ２００においても、ソレノイドバルブ１００と同様に、弁体２４０の胴体部２４１と第２仕切部２１２の弁孔面２１２Ａとの間に関しては摺動部が形成されないように構成されており、また、第１ポペット弁２０３と第２ポペット２０４の弁面は、線接触の状態で当接する狭い幅の接触である。従って、第１ポペット弁２０３と第２ポペット２０４は、摩擦抵抗を低減することができ、摺動面も少ないので摺動面間に粉末が付着して摺動抵抗を増大させる可能性を低減することができる。
　また、弁部をポペット弁で構成することにより、各弁における漏れ量を減らすことができ、結果として弁全体の内部漏れを低減することができる。
　また、ソレノイドバルブ２００においては、ベローズを使用せずに弁体が僅かなクリアランスを持って摺動している。従って、ベローズの傾きに起因して弁の着座時に傾きが生じるのを防ぐことができ、弁の開閉を適切に行うことができる。
　また、ベローズを使用する場合と比較して高圧に耐え得るソレノイドバルブを構成することができる。換言すれば、ソレノイドバルブを小型の状態で、流量を確保することができる。
　また、部品コストを低減することができ、装置を小型化することも可能となる。
第３実施形態
　本発明の第３実施形態について図３を参照して説明する。
　本実施形態のソレノイドバルブは、図１に模式的に示した本発明に係るノーマルクローズ型のソレノイドバルブを実際に実現する場合の一構成例を示したものである。
　従って、図３に示す第３実施形態のソレノイドバルブ３００は、基本的に第１実施形態のソレノイドバルブ１００と同じ構成であり、実質的に同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
　本実施形態のソレノイドバルブ３００においては、本体３１０について、組み立て上の理由から、ソレノイド部１０２側から順に第１本体部分３１１と第２本体部分３１２と第３本体部分３１３とに分割するとともに、互いに端部にねじ部を設け、互いのねじ部をねじ込んで一体に組み立てる構成となっている。
　また、弁空間室１２０を区切る第２仕切部１１２について、本実施形態のソレノイドバルブ３００においては、第１本体部分３１１の雌ねじに第２本体部分３１２の雄ねじを互いにねじ込んで結合するときに、その間に仕切部材３１２を狭持して固定する構成となっている。
　また、ソレノイドバルブ３００においては、弁体３４０は、第１弁部３４１と第２弁部３４２との結合体として構成されている。
　ソレノイドバルブ３００のその他の構成については、実質的に第１実施形態のソレノイドバルブ１００と同じである。また、ソレノイドバルブ３００の動作、作用、効果等も第１実施形態のソレノイドバルブ１００と同じである。
　本発明に係るソレノイドバルブは、このような構成とすることで実際に適切に実現することができる。
第４実施形態
　本発明の第４実施形態について図４を参照して説明する。
　本実施形態のソレノイドバルブは、図２に模式的に示した本発明に係るノーマルオープン型のソレノイドバルブを実際に実現する場合の一構成例を示したものである。
　従って、図４に示す第４実施形態のソレノイドバルブ４００は、基本的に第２実施形態のソレノイドバルブ２００と同じ構成であり、実質的に同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
　本実施形態のソレノイドバルブ４００においては、本体４１０について、組み立て上の理由から、ソレノイド部２０２側から順に第１本体部分４１１と第２本体部分４１２と第３本体部分４１３とに分割するとともに、互いに端部にねじ部を設け、互いのねじ部をねじ込んで一体に組み立てる構成となっている。
　また、弁空間室２２０を区切る第２仕切部２１２について、本実施形態のソレノイドバルブ４００においては、第１本体部分４１１の雌ねじに第２本体部分４１２の雄ねじを互いにねじ込んで結合するときに、その間に仕切部材４１２を狭持して固定する構成となっている。
　また、ソレノイドバルブ４００においては、弁体４４０は、第１弁部４４１と第２弁部４４２との結合体として構成されている。
　ソレノイドバルブ４００のその他の構成については、実質的に第２実施形態のソレノイドバルブ２００と同じである。また、ソレノイドバルブ４００の動作、作用、効果等も第２実施形態のソレノイドバルブ２００と同じである。
　本発明に係るソレノイドバルブは、このような構成とすることで実際に適切に実現することができる。
第５実施形態
　本発明の第５実施形態について図５を参照して説明する。
　本実施形態のソレノイドバルブは、図１に模式的に示した本発明に係るノーマルクローズ型のソレノイドバルブを実際に実現する場合の他の構成例を示したものである。
　従って、図５に示す第５実施形態のソレノイドバルブ５００は、基本的に第１実施形態のソレノイドバルブ１００、及び、第３実施形態のソレノイドバルブ３００と同じ構成であり、実質的に同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
　本実施形態のソレノイドバルブ５００は、図３に示したソレノイドバルブ３００の構成に加えて、摺動部にシール部材としてのＯリングを配設したものである。すなわち、弁体１４０の第１感圧部１４５の第１仕切部１１１と摺動する外周面にＯリング５０１を配設し、弁座体１５０の第２感圧部１５５の第３仕切部１１３と摺動する外周面にＯリング５０２を配設したものである。
　このような構成とすることにより、摺動部からの漏れを低減することができる。
　本発明に係るソレノイドバルブは、このような構成により実現してもよい。
　なお、このようなＯリングは、第１仕切部１１１及び第３仕切部１１３側、すなわち本体２１０側に設けるようにしてもよい。また、Ｏリング以外の任意のシール部材を用いるようにしてもよい。
第６実施形態
　本発明の第６実施形態について図６を参照して説明する。
　本実施形態のソレノイドバルブは、図２に模式的に示した本発明に係るノーマルオープン型のソレノイドバルブを実際に実現する場合の他の構成例を示したものである。
　従って、図６に示す第６実施形態のソレノイドバルブ６００は、基本的に第２実施形態のソレノイドバルブ２００、及び、第４実施形態のソレノイドバルブ４００と同じ構成であり、実質的に同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
　本実施形態のソレノイドバルブ６００は、図４に示したソレノイドバルブ４００の構成に加えて、摺動部にシール部材としてのＯリングを配設したものである。すなわち、弁体２４０の第１感圧部２４５の第１仕切部２１１と摺動する外周面にＯリング６０１を配設し、弁座体２５０の第２感圧部２５５の第３仕切部２１３と摺動する外周面にＯリング６０２を配設したものである。
　このような構成とすることにより、摺動部からの漏れを低減することができる。
　本発明に係るソレノイドバルブは、このような構成により実現してもよい。
　なお、このようなＯリングは、第１仕切部２１１及び第３仕切部２１３側、すなわち本体２１０側に設けるようにしてもよい。また、Ｏリング以外の任意のシール部材を用いるようにしてもよい。
産業上の利用分野
　本発明は、車両の油圧系統や、各種動力伝達装置等の油圧・空圧系統へ供給する流体の流量を正確に制御できるようにした制御弁として有用である。また、安価な制御弁として有用であり、さらには、誤作動のない制御弁としても有用である。

Claims (2)

  1. 　流体の流量を制御するソレノイドバルブであって、
    　内部が軸方向に貫通した弁空間室に形成され、当該弁空間室が細径に形成された第１仕切部、第２仕切部及び第３仕切部により順に第１感圧室、第１弁室、第２弁室及び第２感圧室に仕切られた本体、
    　前記第１弁室に貫通して流体が流入出される供給ポート、
    　前記第２弁室に貫通して流体が流入出される出力ポート、
    　前記第１感圧室又は前記第２感圧室の一方あるいは両方に各々貫通して流体が流入出される排出ポート、
    　前記第１感圧室、前記第１弁室及び前記第２弁室の内部に軸方向に移動自在に配置され、内部に軸方向に貫通し前記第１感圧室側と前記第２弁室側とを連通する第１連通路を有する第１弁部材、
    　前記第２弁室及び前記第２感圧室の内部に軸方向に移動自在に配置され、内部に軸方向に貫通し前記第２弁室側と前記第２感圧室側とを連通する第２連通路を有する第２弁部材、
    　前記第１弁室と前記第２弁室を仕切る前記第２仕切部に形成される弁体又は弁座体のいずれか一方と、前記第１弁部材に形成される前記弁体又は弁座体のいずれか他方とを有し、前記第１弁室と前記第２弁室との間を開閉する第１ポペット弁、
    　前記第１弁部材の前記第２弁室側の端部に形成される弁体又は弁座体のいずれか一方と、前記第２弁部材の前記第２弁室側の端部に形成される弁体又は弁座体のいずれか他方とを有し、開弁状態においては前記第１連通路及び前記第２連通路と当該第２弁室とを連通し、閉弁状態においては前記第１連通路と前記第２連通路とを連通させる第２ポペット弁、
    　前記第１弁部材に一体に形成され、前記第１感圧室と前記第１弁室を仕切る前記第１仕切部の内周に摺動可能に配置される第１感圧部、
    　前記第２弁部材に一体に形成され、前記第２弁室と前記第２感圧室とを仕切る前記第３仕切部の内周に摺動可能に配置される第２感圧部、
    　印加される電流に応じて所定方向の磁力を発生し、当該磁力を前記第２弁部材に連結されたソレノイドロッドを介して前記第２弁部材に作用させるソレノイド部、
    　前記第１弁部材に前記第２弁部材方向の弾性力を作用させる第１スプリング、及び
    　前記第２弁部材に前記ソレノイド部により作用される磁力と反対方向の弾性力を作用させる第２スプリングを有し、
    　前記第１ポペット弁の着座面積である第１受圧面積と、前記第２ポペット弁の着座面積である第２受圧面積と、前記第１感圧部の受圧面積である第３受圧面積と、前記第２感圧部の受圧面積である第４受圧面積とをほぼ等しくしたことを特徴とするソレノイドバルブ。
  2. 　前記第１仕切部及び前記第３仕切部の少なくともいずれか一方において、当該仕切部の内周と、当該内周と摺動する前記第１感圧部又は前記第２感圧部の外周とのいずれか一方又は両方に、シール部材が配設されていることを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。
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