特許 6415891 電磁弁装置およびコントロールバルブ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6415891

(24)【登録日】2018年10月12日

(45)【発行日】2018年10月31日

(54)【発明の名称】電磁弁装置およびコントロールバルブ装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 15/18 20060101AFI20181022BHJP

   F16K 15/04 20060101ALI20181022BHJP

   F16K 31/06 20060101ALI20181022BHJP

【ＦＩ】

   F16K15/18 F

   F16K15/04 A

   F16K31/06 305L

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-159245(P2014-159245)

(22)【出願日】2014年8月5日

(65)【公開番号】特開2016-37968(P2016-37968A)

(43)【公開日】2016年3月22日

【審査請求日】2017年7月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000220505

【氏名又は名称】日本電産トーソク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】日本電産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135013

【弁理士】

【氏名又は名称】西田 隆美

(72)【発明者】

【氏名】村岡 敬一郎

【審査官】 松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２７３０３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０２７３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０２３３９３５２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９３６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−１８１７７１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ １５／００ − １５／２０

Ｆ１６Ｋ ３１／０６ − ３１／１１

Ｆ１６Ｋ ３１／１２ − ３１／１６５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電磁弁装置であって、 一方から他方へ直線状または曲折しながら筒状に延びるノズル管と、 前記ノズル管の側面に設けられた第１ポートと、前記ノズル管の他方側の端部に設けられた第２ポートとを繋ぐ主流路と、 前記主流路に配置された主弁体と、 前記主弁体の一方側に位置し、前記主弁体が嵌ることによって塞がれる主開口を有する主弁座部材と、 前記主弁座部材の一方側から前記主開口を介して前記主弁体に接触する凸部、および、一方側へ向けて開いた中空部を有し、前記ノズル管の内周面に沿って移動することで、前記主弁体が前記主開口に嵌る閉状態と前記主弁体が前記主弁座部材から離れる開状態とを切り替える主プランジャと、 前記ノズル管内に前記主弁体とは別に設けられた副弁体と、 前記副弁体の一方側に位置し、前記副弁体が嵌ることによって塞がれる副開口を有する副弁座部材と、 前記副弁座部材の一方側の空間と、前記中空部とを繋ぐ副流路と、 前記副弁座部材の他方側の空間と、前記ノズル管に設けられ、前記第２ポートと同圧の第３ポートとを繋ぐ分岐流路と、 前記副弁座部材の一方側から前記副開口を介して前記副弁体に接触する副プランジャと、 前記副プランジャを電磁的に移動させることで、前記副弁体が前記副開口に嵌る閉状態と前記副弁体が前記副弁座部材から離れる開状態とを切り替えるソレノイドと、を備え、 前記主プランジャの移動方向に直交する断面における前記中空部の開口面積の最大値は、前記主開口の開口面積よりも大きい、電磁弁装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電磁弁装置において、 前記主弁体は球体であり、 前記副弁体は、前記主弁体よりも小径の球体である、電磁弁装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の電磁弁装置において、 前記主開口は円孔であり、 前記副開口は、前記主開口よりも小径の円孔である、電磁弁装置。

【請求項4】

電磁弁装置であって、 一方から他方へ直線状または曲折しながら筒状に延びるノズル管と、 前記ノズル管の側面に設けられた第１ポートと、前記ノズル管の他方側の端部に設けられた第２ポートとを繋ぐ主流路と、 前記主流路に配置された主弁体と、 前記主弁体の一方側に位置し、前記主弁体が嵌ることによって塞がれる主開口を有する主弁座部材と、 前記主弁座部材の一方側から前記主開口を介して前記主弁体に接触する凸部、および、一方側へ向けて開いた中空部を有し、前記ノズル管の内周面に沿って移動することで、前記主弁体が前記主開口に嵌る閉状態と前記主弁体が前記主弁座部材から離れる開状態とを切り替える主プランジャと、 前記ノズル管内に前記主弁体とは別に設けられた副弁体と、 前記副弁体の一方側に位置し、前記副弁体が嵌ることによって塞がれる副開口を有する副弁座部材と、 前記副弁座部材の一方側の空間と、前記中空部とを繋ぐ副流路と、 前記副弁座部材の他方側の空間と、前記ノズル管に設けられ、前記第２ポートと同圧の第３ポートとを繋ぐ分岐流路と、 前記副弁座部材の一方側から前記副開口を介して前記副弁体に接触する副プランジャと、 前記副プランジャを電磁的に移動させることで、前記副弁体が前記副開口に嵌る閉状態と前記副弁体が前記副弁座部材から離れる開状態とを切り替えるソレノイドと、を備え、 前記主弁体の移動軸と前記主プランジャの移動軸とが一致し、 前記主弁体の移動軸と、前記主プランジャの移動軸と、前記副弁体の移動軸とが、一致する、電磁弁装置。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電磁弁装置において、 前記ノズル管は、中心軸に沿って直線状に延び、 前記主弁体と前記副弁体とが、前記中心軸上に並んでいる、電磁弁装置。

【請求項6】

請求項５に記載の電磁弁装置において、 前記ノズル管の前記中心軸に沿って、一方側から他方側へ向けて、前記副プランジャ、前記副弁体、前記主プランジャ、および前記主弁体が配置された、電磁弁装置。

【請求項7】

請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電磁弁装置において、 前記分岐流路は、前記主弁体および前記主プランジャと前記ノズル管の外表面との間に位置し、前記ノズル管が延びる方向と略平行に延びる、電磁弁装置。

【請求項8】

請求項７に記載の電磁弁装置において、 前記第３ポートは、前記ノズル管の他方側の端部に位置する、電磁弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁弁装置およびコントロールバルブ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の自動変速機は、駆動用のオイルによって動作制御される。このため、自動車には、自動変速機とともに、自動変速機へオイルを供給する油圧回路が搭載される。当該油圧回路では、オイルポンプによって加圧されたオイルが、コントロールバルブ装置を介して、自動変速機へ供給される。

【0003】

ところで、近年、自動車が信号待ちなどで停止した時に、エンジンも停止させて不要なアイドリングを減らす機能が、ハイブリッド車などの多くの自動車に搭載されている。しかしながら、エンジンの停止時には、油圧ポンプも停止する。このため、エンジンを再び始動させて、油圧ポンプを再駆動させたときに、オイルが昇圧するのにある程度の時間がかかる。そうすると、自動変速機の始動にタイムラグが生じる、という問題があった。

【0004】

この問題を解決するための一案として、油圧回路内にアキュームレータを設け、事前にアキュームレータに高圧のポンプを導入して蓄圧するとともに、エンジンの再始動時に、アキュームレータから蓄圧されたオイルを即座に自動変速機へ導入する技術が提案されている。アキュームレータを設けた油圧回路の構成ついては、例えば、特開２００６−２５８２７９号公報に記載されている。

【特許文献1】特開２００６−２５８２７９号公報

【特許文献2】実開平６−２４２８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

アキュームレータに蓄圧されたオイルは、アキュームレータと自動変速機との間に介在する電磁弁を開放することによって、自動変速機側へ導入される。このため、当該電磁弁は、アキュームレータからのオイルの圧力に抗して、弁体を動かさなければならず、開弁時に大きな駆動力が必要であった。大きな駆動力を得るためには、電磁弁内のソレノイドの巻数を増加させる必要がある。このことが、当該油圧回路における電磁弁の小型化および軽量化の妨げとなっていた。

【0006】

また、一般的な市場の要求においても、電磁弁に求められる流量としては大流量化の傾向が強く、電磁弁内の弁体の大きさを拡張する動きが生じている。その場合にも、弁体の駆動力を増加させなければならず、電磁弁全体の小型化を阻害する要因となっていた。

【0007】

電磁弁における開弁時の駆動力を低減させるための方策として、例えば、実開平６−２４２８２号公報には、小径と大径の２つの弁をもつ制御弁が、記載されている。当該公報の制御弁は、開弁時に、まず小径の弁を開き、その後に大径の弁を開く。このようにすれば、弁の開放に必要な力が分散されるため、各弁を開放するためのソレノイドの駆動力を抑えることができる。しかしながら、当該公報の構造では、２つの弁を１つのプランジャで操作する。このため、ソレノイドにより駆動されるプランジャの移動ストロークを長くとる必要がある。

【0008】

本発明の目的は、電磁弁の大流量への対応などにより大型の弁体を用いる場合であっても、弁体の駆動に過大な駆動力を要することなく、弁体の作動を可能とする電磁弁装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本願の例示的な第１発明は、電磁弁装置であって、一方から他方へ直線状または曲折しながら筒状に延びるノズル管と、前記ノズル管の側面に設けられた第１ポートと、前記ノズル管の他方側の端部に設けられた第２ポートとを繋ぐ主流路と、前記主流路に配置された主弁体と、前記主弁体の一方側に位置し、前記主弁体が嵌ることによって塞がれる主開口を有する主弁座部材と、前記主弁座部材の一方側から前記主開口を介して前記主弁体に接触する凸部、および、一方側へ向けて開いた中空部を有し、前記ノズル管の内周面に沿って移動することで、前記主弁体が前記主開口に嵌る閉状態と前記主弁体が前記主弁座部材から離れる開状態とを切り替える主プランジャと、前記ノズル管内に前記主弁体とは別に設けられた副弁体と、前記副弁体の一方側に位置し、前記副弁体が嵌ることによって塞がれる副開口を有する副弁座部材と、前記副弁座部材の一方側の空間と、前記中空部とを繋ぐ副流路と、前記副弁座部材の他方側の空間と、前記ノズル管に設けられ、前記第２ポートと同圧の第３ポートとを繋ぐ分岐流路と、前記副弁座部材の一方側から前記副開口を介して前記副弁体に接触する副プランジャと、前記副プランジャを電磁的に移動させることで、前記副弁体が前記副開口に嵌る閉状態と前記副弁体が前記副弁座部材から離れる開状態とを切り替えるソレノイドと、を備え、前記主プランジャの移動方向に直交する断面における前記中空部の開口面積の最大値は、前記主開口の開口面積よりも大きい事を要旨としている。

【発明の効果】

【0010】

本願の例示的な第１発明によれば、ソレノイドにより副プランジャを他方側へ移動させて副弁体を押圧すると、副開口が開放されて、分岐流路から副流路を通って主プランジャの中空部に、流体が流れ込む。そうすると、流体の圧力で主プランジャが他方側に移動して、主弁体を押圧することにより、主開口が開放される。このように、この電磁弁装置では、流体の圧力を利用して主開口を開放する。ソレノイドは、副開口のみを開放すればよいため、開弁時に必要なソレノイドの駆動力を抑え、かつ、ソレノイドにより駆動される副プランジャの移動ストロークを短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、油圧回路の概略図である。

【図2】図２は、電磁弁装置の縦断面図である。

【図3】図３は、通常走行時における、電磁弁装置の縦断面図である。

【図4】図４は、輸送機器の停止時における、電磁弁装置の縦断面図である。

【図5】図５は、再始動直後における、電磁弁装置の縦断面図である。

【図6】図６は、主開口が開放された後の、電磁弁装置の縦断面図である。

【図7】図７は、変形例に係る電磁弁装置の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0013】

＜１．油圧回路について＞
図１は、本発明の一実施形態に係る電磁弁装置２０を含む油圧回路１の概略図である。この油圧回路１は、自動車などの輸送機器に搭載され、輸送機器内の自動変速機に、流体であるオイル（オートマチック・トランスミッション・フルード、ＡＴＦ）を供給することにより、自動変速機の駆動を制御するシステムである。図１に示すように、本実施形態の油圧回路１は、油圧ポンプ１０、電磁弁装置２０、２つのアキュームレータ３０、第１油路４１、および第２油路４２を備えている。

【0014】

第１油路４１は、油圧ポンプ１０と電磁弁装置２０の第１ポート８１とを繋ぐオイルの流路である。第１油路４１は、その経路途中から自動変速機側へ向けて分岐する出力油路４１１を有している。第２油路４２は、電磁弁装置２０の第２ポート８２および第３ポート８３と、２つのアキュームレータ３０とを繋ぐ、オイルの流路である。第２油路４２のアキュームレータ３０側の端部は、２本に分岐して、それぞれアキュームレータ３０に接続されている。

【0015】

また、図１中に二点鎖線で示したように、この油圧回路１の一部分は、コントロールバルブ装置５０によって構成されている。コントロールバルブ装置５０は、アルミダイカスト等で形成されたバルブボディ５１を有する。第１油路４１の一部分および第２油路４２の一部分は、バルブボディ５１の内部に形成された流路となる。また、電磁弁装置２０は、コントロールバルブ装置５０のバルブボディ５１に組み込まれて、バルブボディ５１内の流路に接続される。

【0016】

油圧ポンプ１０を動作させると、第１油路４１内のオイルが加圧されて、出力油路４１１から自動変速機へ、オイルが供給される。これにより、自動変速機が動作する。また、このとき、一部のオイルは、電磁弁装置２０側へ供給される。当該オイルは、電磁弁装置２０および第２油路４２を通って、２つのアキュームレータ３０に供給される。この状態で、電磁弁装置２０を閉鎖すると、第２油路４２および２つのアキュームレータ３０内に、オイルが蓄圧された状態で貯留される。

【0017】

第２油路４２および２つのアキュームレータ３０内に貯留されたオイルは、油圧ポンプを停止させた後も、高圧に維持される。このため、自動変速機の動作を再開させるときに、まず電磁弁装置２０を開放すれば、第２油路４２およびアキュームレータ３０内のオイルが、電磁弁装置２０および第１油路４１を通って自動変速機へ、直ちに供給される。したがって、油圧ポンプ１０のみで自動変速機を再始動させる場合よりも短時間に、自動変速機へのオイルの供給を再開させることができる。

【0018】

なお、図１の例では、第２油路４２に２つのアキュームレータ３０が接続されているが、第２油路４２に接続されるアキュームレータ３０の数は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。

【0019】

＜２．電磁弁装置の構造について＞
続いて、電磁弁装置２０の構造について、より詳細に説明する。図２は、電磁弁装置２０の縦断面図である。図２に示すように、本実施形態の電磁弁装置２０は、ノズル管２１、主弁体６１、主弁座部材６２、主プランジャ６３、副弁体７１、副弁座部材７２、副プランジャ７３、コア２２、およびソレノイド２３を有する。

【0020】

ノズル管２１は、主弁体６１、主弁座部材６２、主プランジャ６３、副弁体７１、副弁座部材７２、副プランジャ７３、コア２２、およびソレノイド２３を内部に収容する筒状の部材である。ノズル管２１の材料には、例えば、耐熱性の高い樹脂が用いられる。以下では、図２中に一点鎖線で示した中心軸９と平行な方向に沿って、図中の上側「一方側」と称し、図中の下側を「他方側」と称する。本実施形態のノズル管２１は、中心軸９の周囲において、一方側から他方側へ、略直線状に延びている。

【0021】

ノズル管２１は、オイルの出入口である第１ポート８１、第２ポート８２、および第３ポート８３を有する。第１ポート８１は、ノズル管２１の側面に設けられ、ノズル管２１の樹脂製の壁を半径方向に貫通している。第２ポート８２および第３ポート８３は、ノズル管２１の他方側の端部に設けられている。コントロールバルブ装置５０内に電磁弁装置２０を組み込んだときには、第１ポート８１が第１油路４１に接続され、第２ポート８２および第３ポート８３が、第２油路４２に接続される。したがって、第２ポート８２におけるオイルの圧力と、第３ポート８３におけるオイルの圧力とは、常に同等となる。

【0022】

本実施形態では、第２ポート８２と第３ポート８３とが、いずれもノズル管２１の他方側の端部に位置し、互いに近接している。このため、コントロールバルブ装置５０内に電磁弁装置２０を組み込む際に、第２ポート８２および第３ポート８３を、第２油路４２に容易に接続できる。また、コントロールバルブ装置５０のバルブボディ５１側のポートの形状を複雑にすることなく、油路の接続が可能となる。

【0023】

ノズル管２１の内部には、第１ポート８１と第２ポート８２とを繋ぐ主流路６０が、設けられている。また、主流路６０内には、球体である主弁体６１と、リング状の部材である主弁座部材６２とが、配置されている。主弁体６１は、第１ポート８２と主弁座部材６２とに挟まれた空間内に、移動自在に収容されている。主弁座部材６２は、主弁体６１よりも一方側に位置し、ノズル管２１の内周面に固定されている。主弁体６１および主弁座部材６２の材料には、例えば金属が用いられる。

【0024】

主弁座部材６２は、中央に主開口６２１を有する。主開口６２１は、主弁体６１よりも径の小さい円形の貫通孔である。主開口６２１に主弁体６１が嵌ると、主開口６２１が塞がれる「閉状態」となる。閉状態においては、第１ポート８１と第２ポート８２との間の連通が遮断される。一方、主弁体６１が主弁座部材６２から離れると、主開口６２１が開放される「開状態」となる。開状態においては、第１ポート８１と第２ポート８２とが、主流路６０を介して連通する。

【0025】

主プランジャ６３は、主弁体６１を操作して、上述した閉状態と開状態とを切り替えるための部材である。主プランジャ６３は、ノズル管２１内の、主弁座部材６２よりも一方側の空間に配置される。主弁座部材６２は、一方側へ向けて開いたカップ状の中空部６３１と、中空部６３１の中央から他方側へ向けて突出した凸部６３２と、を有する。中空部６３１の円筒状の外周面は、後述する仕切部材２４の内周面に、ほぼ隙間無く接触する。なお、主プランジャ６３の材料には、例えば金属が用いられる。

【0026】

主プランジャ６３は、ノズル管２１の内周面に沿って、一方側および他方側に移動可能となっている。主プランジャ６３が他方側へ移動したときには、凸部６３２の他方側の端部が、主開口６２１を介して、主弁体６１に接触する。これにより、主弁体６１が他方側へ押圧されて、主開口６２１が上述した開状態となる。一方、主プランジャ６３が一方側へ移動したときには、凸部６３２の他方側の端部が、主弁体６１から離れる。このため、主弁体６１がオイルから受ける一方側向きの圧力が、他方側向きの圧力よりも強ければ、主弁体６１が一方側へ移動して、主開口６２１に嵌る。すなわち、主開口６２１が上述した閉状態となる。

【0027】

主プランジャ６３の中空部６３１内の空間と、第３ポート８３とは、ノズル管２１内に設けられた副流路７０および分岐流路８０によって、繋がれている。また、副流路７０および分岐流路８０を含む流路内には、球体である副弁体７１と、リング状の部材である副弁座部材７２とが、配置されている。副流路７０は、副弁座部材７２の一方側の空間と、主プランジャ６３の中空部６３１内の空間とを繋ぐ。分岐流路８０は、副弁座部材７２の他方側の空間と、第３ポート８３とを繋ぐ。

【0028】

副流路７０と分岐流路８０とは、ノズル管２１内に設けられた仕切部材２４によって、互いに隔離されている。図２に示すように、本実施形態の仕切部材２４は、第１仕切部２４１、第２仕切部２４２、および第３仕切部２４３を有する。第１仕切部２４１は、副弁体７１および副弁座部材７２の側方において、中心軸９と平行に延びる。第２仕切部２４２は、主プランジャ６３の一方側かつ副弁体７１の他方側において、中心軸９に対して垂直に広がる。第３仕切部２４３は、主プランジャ６３および主弁座部材６２の側方において、中心軸９と平行に延びる。

【0029】

副流路７０は、ノズル管２１の内周面と第１仕切部２４１との間において、中心軸９と略平行に延びる。ただし、副流路７０は、副弁体７１とノズル管２１の外表面との間に位置していればよい。したがって、例えば、ノズル管２１を構成する樹脂製の壁に、副流路７０となる貫通孔が形成されていてもよい。分岐流路８０は、第３仕切部２４３の径方向外側において、中心軸９と略平行に延びる。本実施形態では、ノズル管２１を構成する樹脂製の壁の内部に、分岐流路８０が形成されている。ただし、分岐流路８０は、主弁体６１および主プランジャ６３とノズル管２１の外表面との間に位置していればよい。したがって、例えば、第３仕切部２４３とノズル管２１の内周面との間に、分岐流路８０が設けられていてもよい。

【0030】

副弁体７１は、副弁座部材７２と第２仕切部２４２とに挟まれた空間内に、移動自在に収容されている。副弁座部材７２は、副弁体７１よりも一方側に位置し、仕切部材２４の第１仕切部２４１に固定されている。副弁体７１および副弁座部材７２の材料には、例えば金属が用いられる。

【0031】

副弁座部材７２は、中央に副開口７２１を有する。副開口７２１は、副弁体７１よりも径の小さい円形の貫通孔である。副開口７２１に副弁体７１が嵌ると、副開口７２１が塞がれる「閉状態」となる。閉状態においては、主プランジャ６３の中空部６３１内の空間と第３ポート８３との間の連通が、遮断される。一方、副弁体７１が副弁座部材７２から離れると、副開口７２１が開放される「開状態」となる。開状態においては、主プランジャ６３の中空部６３１内の空間と第３ポート８３とが、副流路７０および分岐流路８０を介して連通する。

【0032】

副プランジャ７３は、副弁体７１を操作して、上述した閉状態と開状態とを切り替える、円柱状の部材である。副プランジャ７３は、副弁座部材７２よりも一方側に位置し、中心軸９に沿って配置されている。すなわち、本実施形態の電磁弁装置２０では、ノズル管２１の中心軸９に沿って、一方側から他方側へ向けて、副プランジャ７３、副弁座部材７２、副弁体７１、主プランジャ６３、主弁座部材６２、および主弁体６１が配置されている。副プランジャ７３の一方側の端部には、円板状のマグネット７４が取り付けられている。マグネット７４の他方側の面は、後述するコア２２の一方側の端面と、互いに対向する。副プランジャ７３の材料には、例えば金属が用いられる。

【0033】

コア２２およびソレノイド２３は、副プランジャ７３を電磁的に移動させるための機構である。コア２２は、中心軸９に沿って延びる円筒状の磁性体である。コア２２は、ノズル管２１の内周面に固定される。副プランジャ７３の一部分は、コア２２の中央に設けられた貫通孔内に挿入される。ソレノイド２３は、コア２２の外側において、ノズル管２１の外周面に巻かれた導線により形成される。

【0034】

ソレノイド２３に駆動電流を供給すると、コア２２に中心軸９に沿う方向の磁束が生じる。すると、コア２２の一方側の端面と、マグネット７４の他方側の端面との間に、磁気的吸引力または磁気的反発力が生じる。これにより、マグネット７４および副プランジャ７３が、中心軸９に沿って移動する。

【0035】

副プランジャ７３が他方側へ移動したときには、副プランジャ７３の他方側の端部が、副開口７２１を介して、副弁体７１に接触する。これにより、副弁体７１が他方側へ押圧されて、副開口７２１が上述した開状態となる。一方、副プランジャ７３が一方側へ移動したときには、副プランジャ７３の他方側の端部が、副弁体７１から離れる。このため、副弁体７１がオイルから受ける一方側向きの圧力が、他方側向きの圧力よりも強ければ、副弁体７１が一方側へ移動して、副開口７２１に嵌る。すなわち、副開口７２１が上述した閉状態となる。

【0036】

＜３．電磁弁装置の動作について＞
続いて、電磁弁装置２０の動作について、説明する。以下では、輸送機器を走行させた後に輸送機器をエンジンごと停止させ、再び始動させて自動変速機を動作させる、一連の車両操作の間に、電磁弁装置２０の状態がどのように変化するかを、図３〜図６を参照しながら、説明する。

【0037】

図３は、輸送機器の通常の走行中における、電磁弁装置２０の縦断面図である。通常の走行時には、図１に示した油圧ポンプ１０が駆動され、油圧ポンプ１０から、第１油路４１を介して自動変速機および電磁弁装置２０の双方へ、加圧されたオイル９０が供給される。自動変速機は、出力油路４１１から供給されるオイル９０によって、駆動される。一方、電磁弁装置２０側へ供給されたオイル９０は、電磁弁装置２０の第１ポート８１から、電磁弁装置２０内に流入する。そして、図３のように、電磁弁装置２０内の主流路６０を通って、第２ポート８２から第２油路４２へ排出される。

【0038】

このとき、主プランジャ６３は、オイル９０の圧力で一方側に移動する。そして、主プランジャ６３の中空部６３１の上端が、第２仕切部２４２の下面に接触する。また、主弁体６１は、オイル９０の圧力で主弁座部材６２から離れる。これにより、主弁座部材６２の主開口６２１が開放されて、主流路６０が連通する。

【0039】

第２ポート８２から排出されたオイル９０は、第２油路４２を通って、２つのアキュームレータ３０に貯留される。また、第２ポート８２から排出されたオイル９０の一部は、第３ポート８３を通って分岐流路８０内に流れ込む。このとき、ソレノイド２３に供給される駆動電流によって、副プランジャ７３は一方側寄りに配置される。したがって、副弁体７１はオイル９０の圧力で副弁座部材７２の副開口７２１に嵌る。すなわち、副開口７２１が閉状態となる。その結果、第２油路４２、２つのアキュームレータ３０、および分岐流路８０内に、蓄圧された状態でオイルが貯留される。

【0040】

図４は、輸送機器の停止時における、電磁弁装置２０の縦断面図である。信号待ちなどで輸送機器を停止させると、油圧ポンプ１０が停止する。このため、第１油路４１からのオイル９０の加圧供給が無くなる。そうすると、主弁体６１が他方側のオイル９０から受ける圧力によって、一方側へ移動する。その結果、図４のように、主弁座部材６２の主開口６２１に、主弁体６１が嵌る。すなわち、主開口６２１が閉状態となる。

【0041】

このため、油圧ポンプ１０が停止した後も、主流路６０内の主弁体６１よりも他方側の空間、第２油路４０、２つのアキュームレータ３０、および分岐流路８０内においては、オイル９０が蓄圧状態のまま保持される。

【0042】

図５は、輸送機器を再始動させた直後の、電磁弁装置２０の縦断面図である。輸送機器を再始動させると、油圧ポンプ１０が駆動を再開するが、油圧ポンプ１０は、第１油路４１内のオイル９０の圧力を高めるのにある程度の時間を要する。そこで、この電磁弁装置２０は、輸送機器の再始動時に、ソレノイド２３への給電によって、副プランジャ７３を他方側寄りに移動させる。そうすると、副プランジャ７３が副弁体７１を他方側へ押圧することによって、副弁座部材７２の副開口７２１が開放される。すなわち、副開口７２１が開状態に切り替わる。

【0043】

副開口７２１が開放されると、分岐流路８０内のオイル９０が、副開口７２１および副流路７０を通って、主プランジャ６３の中空部６３１内に流れ込む。これにより、オイル９０の圧力で、主プランジャ６３が他方側へ移動して、主プランジャ６３の凸部６３２が、主弁体６１を他方側へ押圧する。

【0044】

ここで、主プランジャ６３の移動方向に直交する断面における中空部６３１の開口面積の最大値は、主弁座部材６２の主開口６２１の開口面積よりも、大きい。このため、閉状態において主弁体６１がオイル９０から一方側へ向けて受ける圧力よりも、主弁体６１が主プランジャ６３から他方側へ向けて受ける圧力の方が、大きくなる。したがって、主弁座部材６２から主弁体６１が離れて、主弁座部材６２の主開口６２１が開放される。すなわち、主開口６２１が開状態に切り替わる。

【0045】

特に、本実施形態では、主弁体６１の移動軸と、主プランジャ６３の移動軸とが、いずれも中心軸９上に位置する。このため、主プランジャ６３から主弁体６１に、効率よく圧力を与えることができる。

【0046】

図６は、主開口６２１が開放された後の、電磁弁装置２０の縦断面図である。主開口６２１が開放されると、主流路６０内の主弁体６１よりも他方側の空間に貯留されたオイル９０が、主開口６２１を通って、第１ポート８１側へ流れ込む。そして、当該オイル９０が、第１ポート８１から第１油路４１に流れ出し、出力油路４１１を通って、自動変速機へと供給される。この結果、油圧ポンプ１０によるオイルの昇圧を待つことなく、自動変速機の動作を再開させることができる。

【0047】

このように、この電磁弁装置２０では、オイル９０の圧力を利用して主開口６２１を開放する。ソレノイド２３は、副開口７２１のみを開放すればよいため、開弁に必要なソレノイド２３の駆動力を抑えることができる。すなわち、ソレノイド２３における導線の巻数を少なくして、電磁弁装置２０を小型化および軽量化できる。また、副プランジャ７３は、副弁体７１のみを操作すればよいため、副プランジャ７３の移動ストロークを短くすることができる。

【0048】

特に、副弁体７１は、主弁体６１よりも小径の球体である。また、副開口７２１は、主開口６２１よりも小径の円孔である。これにより、副弁体７１を移動させるために必要な駆動力を、より小さくすることができる。したがって、ソレノイド２３を含む電磁弁装置２０を、より小型化および軽量化できる。

【0049】

また、本実施形態では、ノズル管２１が、中心軸９に沿って略直線状に延びている。そして、主弁体６１と副弁体７１とが、中心軸９上に並んでいる。このようにすれば、ノズル管２１の曲折を抑えて、電磁弁装置２０の全体をより収まりのよい形状とすることができる。

【0050】

また、本実施形態では、主弁体６１の移動軸と、主プランジャ６３の移動軸と、副弁体７１の移動軸とが、いずれも中心軸９上に位置する。このようにすれば、主弁体６１、主プランジャ６３、および副弁体７１を、小径の範囲内で駆動させることができる。したがって、ノズル管２１をさらに小型化できる。

【0051】

＜４．変形例＞
以上、本発明の例示的な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態には限定されない。

【0052】

図７は、一変形例に係る電磁弁装置２０Ａの縦断面図である。図７の例では、主弁体６１Ａ、主弁座部材６２Ａ、および主プランジャ６３Ａが、第１中心軸９１Ａに沿って、同軸に配置されている。一方、副弁体７１Ａ、副弁座部材７２Ａ、および副プランジャ７３Ａは、第１中心軸９１Ａとは異なる第２中心軸９２Ａに沿って、同軸に配置されている。ノズル管２１Ａは、これらの各要素のレイアウトに応じて、一方側から他方側へ曲折しながら延びている。このように、本発明の電磁弁装置は、主弁体を流体の圧力で移動させる構造であるため、主弁体の移動軸と、副弁体の移動軸とを、異なる位置に配置することができる。したがって、取り付け対象となる機器の形状に応じて、ノズル管の形状を柔軟に設計できる。

【0053】

なお、図７の例では、第１中心軸９１Ａと第２中心軸９２Ａとが、互いに平行となっているが、第１中心軸９１Ａと第２中心軸９２Ａとは、互いに非平行であってもよい。

【0054】

また、上記の実施形態では、ソレノイド２３の駆動力によって、副プランジャ７３を一方側および他方側の双方に移動させていた。しかしながら、本発明のソレノイドは、副プランジャに対して、一方側および他方側のどちらかのみに駆動力を与えるものであってもよい。例えば、副プランジャを、予めばねによって他方側へ付勢しておき、ソレノイドが、必要に応じて副プランジャを一方側へ移動させる構成であってもよい。

【0055】

また、上記の実施形態では、輸送機器の自動変速機を制御対象としていた。しかしながら、本発明の電磁弁装置は、自動変速機以外の流体により制御される機器を制御対象とする油圧回路に、組み込まれるものであってもよい。

【0056】

また、電磁弁装置の細部については、本願の各図に示された構造および形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0057】

本発明は、電磁弁装置およびコントロールバルブ装置に利用できる。

【符号の説明】

【0058】

１ 油圧回路
９ 中心軸
１０ 油圧ポンプ
２０，２０Ａ 電磁弁装置
２１，２１Ａ ノズル管
２２ コア
２３ ソレノイド
２４ 仕切部材
３０ アキュームレータ
４１ 第１油路
４２ 第２油路
５０ コントロールバルブ装置
５１ バルブボディ
６０ 主流路
６１，６１Ａ 主弁体
６２，６２Ａ 主弁座部材
６３，６３Ａ 主プランジャ
７０ 副流路
７１，７１Ａ 副弁体
７２，７２Ａ 副弁座部材
７３，７３Ａ 副プランジャ
７４ マグネット
８０ 分岐流路
８１ 第１ポート
８２ 第２ポート
８３ 第３ポート
９０ オイル
９１Ａ 第１中心軸
９２Ａ 第２中心軸
４１１ 出力油路
６２１ 主開口
６３１ 中空部
６３２ 凸部
７２１ 副開口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】