JP2000142353A - ブレーキ制御用電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造でありながらブレーキ制御時にお
ける車両に発生する不快な振動や騒音を効率よく抑制で
きるブレーキ制御用電磁弁を提供する。 【解決手段】 電磁弁１０は、電磁石装置１１が励磁さ
れていない状態では開弁状態になるが、通常、弁体１４
は閉弁位置（開口部３１ａを閉鎖する位置）と全開位置
（プランジャ１２がスリーブ２２の天井面に当接する位
置）との中間位置に保持される。この状態で電磁石装置
１１が励磁されると、弁体１４は開口部３１ａを閉鎖す
る方向に移動して閉弁する。弁体１４が開口部３１ａを
閉鎖するまでの移動距離は、従来のように全開位置に保
持されている場合に比べて短いため、弁体１４が開口部
３１ａに衝突するときの速度は従来に比べて小さく、衝
突音が低減される。また、弁体１４と開口部３１ａとの
間を通過する流量が従来に比べて少なくなるため、脈動
や油撃が低減され、不快な振動が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキ制御用電
磁弁に関し、特にＡＢＳ、ＴＲＣ、ＶＳＣ等のブレーキ
制御一般に使われる増圧制御用に適する電磁弁に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブレーキ制御一般に使われる増圧
制御用の電磁弁としては、図１５に示すように、電磁弁
１０１の下方から弁室１０２に向かって形成された上流
側通路１０３と、弁室１０２から側方に向かって形成さ
れた下流側通路１０４と、上流側通路１０３の開口部１
０３ａを開閉する弁体１０５と、弁体１０５に連動して
スリーブ１１２内をストロークする可動子（シャフト１
０６及びプランジャ１０７）と、弁体１０５が開口部１
０３ａを開放する方向にシャフト１０６を付勢するリタ
ーンスプリング１０８と、プランジャ１０７の周囲に設
けられた電磁石装置１０９とを備えたものが知られてい
る。なお、電磁石装置１０９は、ソレノイド１１０、磁
性体製のガイド１１１等で構成されている。

【０００３】この電磁弁１０１は、ノーマルブレーキ時
には電磁石装置１０９のソレノイド１１０は非通電状態
であり、このため弁体１０５、シャフト１０６及びプラ
ンジャ１０７はリターンスプリング１０８により上方に
持ち上げられ、弁体１０５が開口部１０３ａを開放して
いる。上流側通路１０３には、マスタシリンダ（以下
「Ｍ／Ｃ」という）の油圧が与えられており、ブレーキ
操作によりＭ／Ｃの油圧が高くなると、下流側通路１０
４に接続されたホイールシリンダ（以下「Ｗ／Ｃ」とい
う）の油圧が高くなり、ブレーキがかかる。

【０００４】一方、ＡＢＳ制御時にタイヤのスリップ率
が所定値を越えた場合、電磁石装置１０９のソレノイド
１１０に通電される。すると、プランジャ１０７はガイ
ド１１１に吸引されて下方向に移動するため、弁体１０
５は開口部１０３ａを閉鎖する。これと同時に、別の
（図示しない）電磁弁の作動に伴い、Ｗ／Ｃ圧が減圧さ
れる。その後、タイヤのスリップ率が正常になると、ソ
レノイド１１０の通電が停止される。すると、弁体１０
５、シャフト１０６及びプランジャ１０７がリターンス
プリング１０８により上方に持ち上げられ、弁体１０５
が開口部１０３ａを開放するため、Ｗ／Ｃ圧が増加す
る。このような制御により、Ｗ／Ｃ圧を細かく制御して
タイヤがロックされるのを防止しつつ車両の安定性を確
保する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＡＢＳ
制御時において、電磁石装置１０９のソレノイド１１０
の通電を停止して開弁させた後、ソレノイド１１０に通
電して閉弁させる場合、弁体１０５が一気に全開位置
（プランジャ１０７がスリーブ１１２と当接する位置、
図１５参照）まで移動した後、今度は一気に閉弁位置ま
で移動するため、脈圧が大きくなり、車両に不快な振動
を引き起こすことがあった。また、開弁する際、弁体１
０５が開口部１０３ａに勢いよく衝突して騒音が発生す
ることがあった。

【０００６】このような課題を解決するため、特開平８
−３２００８６号公報に記載された図１６の電磁弁２０
１では、ＡＢＳ制御時に開弁する際には、下部弁体２０
５を備えたピストン２０６は閉弁位置のままで上部弁体
２０７だけが上昇してピストン２０６に設けた開口部２
０８を開放する。これにより、上流側通路２０３からブ
レーキ油がオリフィス２０９により少量に絞られて下流
側通路２０４へ圧送されるため、圧力振動による耳障り
な騒音が低減される。

【０００７】しかしながら、この電磁弁２０１では、下
部弁体２０５や開口部２０８を備えたピストン２０６を
用いるため部品コストが嵩むうえ、構造が複雑なため組
付工程が多数必要になる等の問題があった。本発明は上
記課題を解決するためになされたものであり、その目的
は、簡単な構造でありながらブレーキ制御時における車
両の振動や騒音を効率よく抑制できるブレーキ制御用電
磁弁を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記課題
を解決するため、請求項１記載のブレーキ制御用電磁弁
は、流体が上流側通路から弁室を経て下流側通路へ至る
ように形成された流路と、前記弁室内にて前記上流側通
路の開口部を開放又は閉鎖する弁体と、前記弁体と連動
してストロークする可動子と、前記弁体が前記開口部を
開放する方向に前記可動子を付勢する第１付勢部材と、
励磁されると、前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記
弁体が前記開口部を閉鎖する方向に前記可動子を吸引す
ることにより、前記開口部を前記弁体によって閉鎖させ
る電磁石装置と、前記弁体が前記開口部を閉鎖する方向
に前記可動子を付勢する第２付勢部材とを備え、前記電
磁石装置が励磁されていない状態では、前記第１付勢部
材の付勢力と前記第２付勢部材の付勢力とのバランスに
より、前記弁体が前記開口部を閉鎖する閉鎖位置と前記
弁体が前記開口部から最も離間した全開位置との中間位
置に前記弁体を保持することを特徴とする。

【０００９】この電磁弁では、電磁石装置が励磁されて
いない状態では開弁状態になるが、弁体は通常時には全
開位置ではなく中間位置に保持される。この状態で電磁
石装置が励磁されると、弁体は開口部を閉鎖する方向に
移動して閉弁する。ここで、弁体が開口部を閉鎖するま
での移動距離は、従来の電磁弁（図１５参照、以下同
じ）のように開弁状態において弁体が全開位置に保持さ
れる場合に比べて短いため、弁体が開口部に衝突すると
きの衝突速度は従来の電磁弁に比べて小さくなり、した
がって衝突音が低減される。また、開弁時に弁体は中間
位置に保持されているため、弁体と開口部との間を通過
する流体の流量が従来の電磁弁に比べて少なくなり、開
弁から閉弁するまでの間の流量変化の割合が従来の電磁
弁に比べて小さくなり、脈動や油撃が低減され、車両に
発生する不快な振動が抑制される。更に、従来の電磁弁
に対して第２付勢部材を付加すればよいため、簡単な構
造であり、製造工程で負担が増すこともない。

【００１０】本発明の電磁弁につき、請求項２に記載し
たように、前記弁体は、前記電磁石装置が励磁されてい
ない状態において、前記上流側通路から前記下流側通路
へ通過する流体の流量がある一定量を越えると、前記中
間位置から前記全開位置に向かって移動するように構成
されていてもよい。この構成の一例として、第２付勢部
材の特性を弁体がこのような動作をするように設定する
ことが挙げられる。なお、ある一定量の流量は例えばノ
ーマルブレーキ領域の流量を上回る経験的な値として得
られるものである。この場合、例えば急ブレーキ時のよ
うに大きな流量が要求される際には、上記流量（差圧）
により弁体が中間位置から全開位置に向かって移動する
ため、弁体と開口部の間を流れる流量が増加し、ブレー
キの応答性が損われることがない。

【００１１】本発明の電磁弁につき、請求項３に記載し
たように、前記電磁石装置は、励磁された時に発生する
磁界によって前記可動子を前記第１付勢部材の付勢力に
抗して吸引する固定子を備え、前記可動子と前記固定子
は、前記可動子が閉弁位置に至るまでの過程で、前記可
動子と前記固定子との間に働く吸引力が略一定になるよ
うに形成されていてもよい。この種のブレーキ制御用電
磁弁では、可動子と固定子の間に働く吸引力は、第１及
び第２付勢部材の付勢力と上流側通路−下流側通路間の
差圧による力との和を上回る必要があるが、上記力の和
は閉弁位置において最も大きくなる。上述のように吸引
力が弁体の位置によらず略一定の場合には、閉弁位置に
おいて吸引力が上記力の和を上回るように設定すれば弁
体の全移動範囲で吸引力が上記力の和を上回るため、電
磁石装置の設定が容易であり、設計の自由度が増す。

【００１２】このとき、請求項４に記載したように、前
記可動子と前記固定子は、前記可動子の移動方向と交差
する方向に微小間隔をもって配設され、この微小間隔は
前記可動子が閉弁位置に至るまでの過程において略一定
になるように形成されていてもよい。この場合、可動子
の移動方向と交差する方向の磁界によって可動子が吸引
されるため、弁体が開口部を閉鎖する方向に可動子が移
動したとしても、磁界が可動子に及ぼす吸引力は略一定
になる。

【００１３】また、請求項５に記載したように、前記可
動子は、前記固定子に向かって突出した形状の凸部を有
し、前記固定子は、前記可動子の凸部を収納可能な凹部
を有し、前記凸部と前記凹部は前記可動子の移動方向と
略直交する方向に所定の微小間隔をもって配設されてい
てもよい。この場合、弁体の位置によらず吸引力を略一
定にするための構造が比較的簡素になり、製造工程上の
負担が少ない。

【００１４】本発明の電磁弁につき、請求項６に記載し
たように、前記開口部から所定距離だけ離間した位置に
設けられた規制部材と、前記可動子と係脱可能に設けら
れ、前記第１付勢部材により前記開口部側から前記規制
部材に向かって付勢されるストッパ部材とを備え、前記
電磁石装置が励磁されていない状態において、前記上流
側通路から前記下流側通路へ通過する流体の流量がある
一定量以下の場合には、前記ストッパ部材は前記可動子
と係止した状態で前記第１付勢部材により前記規制部材
に押し当てられることにより、前記弁体を所定の中間位
置に保持するようにしてもよい。この場合、開弁状態に
おいて上記流量がある一定量以下の場合に、上記差圧が
変動したとしても、前記ストッパ部材が可動子と係止し
た状態で第１付勢部材により規制部材に押し当てられる
ため、弁体は所定の中間位置に保持され、弁体と開口部
の間の有効通路径は一定になる。このため、ブレーキ制
御時において所定時間開弁するときの増圧量（パルス増
圧量）が一定となり、良好に制御できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を図面に基づいて説明する。 ［第１実施形態］図１は第１実施形態の電磁弁の概略構
成を表す断面図である。第１実施形態の電磁弁１０は、
自動車のブレーキ制御一般に使われる増圧制御用の電磁
弁である。この電磁弁１０は、主として、電磁石装置１
１、プランジャ１２、シャフト１３、弁体１４、シート
バルブ１５などを備えている。

【００１６】電磁石装置１１は、ガイド１６、ソレノイ
ド１７、ヨーク１８、リング１９から構成されている。
ガイド１６は、磁性体製であり、上下方向の貫通孔２１
を有している。この貫通孔２１は、上部が小径に形成さ
れ、下部が大径に形成されている。このガイド１６の上
部には非磁性体製のスリーブ２２が被せられ、このスリ
ーブ２２の外周には非磁性体製のボビン２３に巻回され
たソレノイド１７が配設されている。このソレノイド１
７は、図示しない外部装置により通電・非通電を制御で
きるように電気的に接続されている。また、ソレノイド
１７は磁性体製のヨーク１８によって覆われ、ヨーク１
８とガイド１６との間には磁性体製のリング１９が配設
されている。そして、ソレノイド１７が通電されると電
磁石装置１１に磁路が形成されてガイド１６が電磁石と
して機能する。なお、ガイド１６は本発明の固定子に相
当する。また、ソレノイド１７が通電状態のとき電磁石
装置１１は励磁状態となり、ソレノイド１７が非通電状
態のとき電磁石装置１１は非励磁状態となる。

【００１７】プランジャ１２は、磁性体製であり、ガイ
ド１６の上端面とスリーブ２２の天井面との間を上下動
できるように配置されている。プランジャ１２の上端面
には窪み部２５が形成され、この窪み部２５とスリーブ
２２の天井面との間に、第２付勢部材としての対向スプ
リング２６が配設されている。この対向スプリング２６
は、プランジャ１２をガイド１６に向かって付勢してい
る。

【００１８】シャフト１３は、非磁性体製であり、ガイ
ド１６の貫通孔２１のうち小径部分に上下方向に摺動可
能に配置されている。このシャフト１３の下部は貫通孔
２１の大径部分に配置されており、シャフト１３の下端
にはボール状の弁体１４が例えば溶接あるいはかしめ等
により一体的に接合されている。シャフト１３のやや下
方位置には、後述のリターンスプリング３４のばね受け
となる段差部１３ａが設けられている。なお、プランジ
ャ１２及びシャフト１３は、共に弁体１４と連動してガ
イド１６の貫通孔２１に沿ってストロークするものであ
り、本発明の可動子に相当する。また、第１実施形態で
はプランジャ１２の下端面とシャフト１３の上端面は固
着されていないが、固着されていてもよい。

【００１９】シートバルブ１５は、磁性体又は非磁性体
製であり、ガイド１６の貫通孔２１の大径部分に圧入さ
れている。この貫通孔２１の大径部分のうち、シートバ
ルブ１５の上部空間は弁室３０となっている。シートバ
ルブ１５には、上流側通路３１とチェック弁付き通路３
２が形成されている。上流側通路３１は、フィルタ３６
を介してＭ／Ｃのブレーキ油を弁室３０に供給するため
の通路であり、シートバルブ１５を上下方向に貫通して
いる。この上流側通路３１の弁室側の開口部３１ａの手
前には、Ｍ／ＣからＷ／Ｃへ流れるブレーキ油の流量を
規制するオリフィス３１ｂが形成されている。また、上
流側通路３１の弁室側の開口部３１ａは弁室３０に向か
って広がるテーパ状のシート面として形成されている。
この開口部３１ａは、弁体１４に対向する位置にあり、
閉弁時にはこの弁体１４によって閉鎖される。チェック
弁付き通路３２は、上流側通路３１と略平行に形成され
ており、チェック弁３３は、弁室３０の油圧が上流側通
路３１の油圧を上回ったときに開弁して、弁室３０の圧
力を低下させる役割を果たす。

【００２０】下流側通路３５は、弁室３０のブレーキ油
をフィルタ３７を介してＷ／Ｃに供給するための通路で
あり、弁室３０から水平方向にガイド１６を貫通するよ
うに形成されている。第１実施形態では下流側通路３５
が２方向に設けられているが、両下流側通路３５から送
出されるブレーキ油はフィルタ３７を通過した後一つに
まとめられてＷ／Ｃに供給される。

【００２１】このように電磁弁１０は、ブレーキ油が上
流側通路３１から弁室３０を経て下流側通路３５へ至る
ように形成された流路を備えている。第１付勢部材とし
てのリターンスプリング３４は、シャフト１３の段差部
１３ａとシートバルブ１５の上端面との間に配設され、
弁体１４が開口部３１ａを開放する方向つまり上方にシ
ャフト１３を付勢するものである。弁体１４はシャフト
１３と一体化されており、またプランジャ１２はシャフ
ト１３と当接しているため、弁体１４、シャフト１３及
びプランジャ１２は、リターンスプリング３４により弁
体１４が開口部３１ａを開放する方向に付勢され、ま
た、対向スプリング２６により弁体１４が開口部３１ａ
を閉鎖する方向に付勢されている。

【００２２】そして、電磁石装置１１のソレノイド１７
に通電されていない時には、この両スプリング２６、３
４の付勢力のバランスにより、弁体１４、シャフト１３
及びプランジャ１２は、図１に示すように、弁体１４が
開口部３１ａを開放し且つプランジャ１２がスリーブ２
２の天井面から離間した位置（以下「初期位置」とい
う）に保持されている。

【００２３】図２は弁体１４がとり得る位置を表す説明
図である。電磁石装置１１のソレノイド１７に通電され
ると、プランジャ１２がガイド１６に吸引され、弁体１
４、シャフト１３及びプランジャ１２が下降し、弁体１
４が上流側通路３１の開口部３１ａに密着してこれを閉
鎖する。図２（ａ）はこのときの様子を表したものであ
り、この位置を閉鎖位置と呼ぶ。

【００２４】一方、電磁石装置１１のソレノイド１７に
通電されていないときには、弁体１４、シャフト１３及
びプランジャ１２は、両スプリング２６、３４の付勢力
のバランスによって、弁体１４が開口部３１ａを開放し
且つプランジャ１２がスリーブ２２の天井面から離間し
た位置に保持されている。図１及び図２（ｂ）はこのと
きの様子を表したものであり、この位置を初期位置と呼
ぶ。ノーマルブレーキ時においては、ブレーキ操作によ
る油の流れによって発生する上流側通路３１の圧力と下
流側通路３５の圧力との差圧が及ぼす力によってその位
置が若干変動する。

【００２５】そして、急ブレーキ時においては、両通路
３１、３５を通過する油の流量がノーマルブレーキ領域
の流量よりも大きく、弁部に発生する差圧が大きいた
め、弁体１４、シャフト１３及びプランジャ１２は、対
向スプリング２６の付勢力に抗して上方つまり弁体１４
が開口部３１ａを開放する方向に移動し、プランジャ１
２がスリーブ２２の天井面に当接する。図２（ｃ）はこ
のときの様子を表したものであり、この位置を全開位置
と呼ぶ。

【００２６】図３は、スプリングの特性を表すグラフで
ある。この図３において、横軸は弁体の位置（＝リフト
量）を表す。この図からわかるように、対向スプリング
２６はリターンスプリング３４より弾性係数（ばね定
数）が小さいものを使用している。また、合力の特性が
ゼロになる位置が弁体の初期位置となる。

【００２７】図４は、電磁弁の開度特性を表すグラフで
ある。弁体１４が閉弁位置から上流側通路３１の開口部
３１ａを開放する方向に移動するのにしたがって、有効
通路径（弁体１４と開口部３１ａとの間隙）が大きくな
る。ここで有効通路径はブレーキ油の流量とみることが
できる。そして、開口部３１ａを開放する方向に弁体１
４が移動していき、有効通路径が上流側通路３１の通路
径（＝オリフィス径）に一致すると、それ以上開口部３
１ａを開放する方向に弁体１４を移動させても、ブレー
キ油の流量は上流側通路３１の通路径によって制限され
るため、有効通路径はそこで頭打ちとなる。

【００２８】図５は、電磁弁の流量特性を表すグラフで
ある。ノーマルブレーキ領域では、弁体１４は初期位置
あるいはその周辺に保持されるため、従来の電磁弁のよ
うに開弁時に常に弁体が全開位置にある場合の特性（全
開位置特性）に比べて、ブレーキ油が弁体１４と開口部
３１ａとの間を通過する際の通過流量に対する圧力損失
の増加割合が若干大きくなる傾向にある。一方、強めの
ブレーキ領域や急ブレーキ領域では、両通路３１、３５
を通過する油の流量が大きく、弁部に発生する差圧が大
きいため、弁体１４は初期位置周辺から開口部３１ａを
開放する方向に移動する。この結果、有効通路径が大き
くなり、通過流量に対する圧力損失の増加割合が全開位
置特性に近づく。このため、開弁時に常に弁体１４を初
期位置で保持する場合の特性（初期位置特性）に比べ
て、強めのブレーキ領域や急ブレーキ領域における圧力
損失を小さく抑えることができ、このような領域におけ
るブレーキの応答性が損なわれることがない。また、本
実施形態では、対向スプリング２６の弾性係数（ばね定
数）は、全開位置特性に比べて急ブレーキ領域において
圧力損失が僅かに増加する程度となるように設定されて
いる。

【００２９】次にこの電磁弁１０の作動につき、ＡＢＳ
用の油圧回路の増圧制御弁にこの電磁弁１０を用いたと
きを例に挙げて説明する。図６はＡＢＳ用の油圧回路図
であり、この油圧回路は、Ｍ／Ｃから増圧制御弁である
電磁弁１０を介してＷ／Ｃに至る第一油路と、第一油路
のうちＭ／Ｃと電磁弁１０との間からＷ／Ｃと電磁弁１
０との間に至る第二油路とを備えている。第二油路には
Ｗ／Ｃ側からＭ／Ｃ側に向かって減圧制御弁２とポンプ
６が設けられ、両者の間にはリザーバ４が配置されてい
る。電磁弁１０のうち上流側通路３１はＭ／Ｃ圧がかか
る通路であり、下流側通路３５はＷ／Ｃ圧がかかる通路
である。

【００３０】ノーマルブレーキ時では、図６に示すよう
に、電磁弁１０は連通位置（非通電状態）、減圧制御弁
２は遮断位置（非通電状態）にある。このときの電磁弁
１０の電磁石装置１１は、ソレノイド１７に電流が流れ
ていないため吸引力が発生せず、図１に示すように、初
期位置周辺で停止している。

【００３１】ところで、一般にＡＢＳ制御は、例えばド
ライバの急激なブレーキ操作によって各車輪のスリップ
が発生すると車両をコントロールできなくなるおそれが
あるため、このような現象を防止すべく、運転者がブレ
ーキ操作を行って車両を制動しようとしている場合に、
各車輪のスリップ状態を適正にするために実行されるも
のである。

【００３２】図６に基づいてＡＢＳ制御を説明すると、
図示しない電子制御装置が車輪がロック傾向にあると判
断すると、電磁弁１０を遮断位置（通電状態）にすると
共に、減圧制御弁２を連通位置（通電状態）にして、Ｗ
／Ｃ圧を減圧し、車輪のロックを防止する。このとき、
Ｗ／Ｃ圧の減圧分のブレーキ油は減圧制御弁２を介して
リザーバ４に排出され、ポンプ６によりＭ／Ｃ側に還流
される。このときの電磁弁１０は、電磁石装置１１のソ
レノイド１７に電流が流れるためガイド１６が電磁石と
して働き、プランジャ１２がガイド１６に接近するよう
な吸引力が働き、この吸引力によりリターンスプリング
３４の付勢力に抗して弁体１４、シャフト１３及びプラ
ンジャ１２が下方に動き、弁体１４が上流側通路３１の
開口部３１ａを閉鎖する。この結果、上流側通路３１と
下流側通路３５は遮断される。

【００３３】その後、図示しない電子制御装置が、車輪
のロック傾向が解消したと判断すると、電磁弁１０を連
通位置（非通電状態）にすると共に、減圧制御弁２を遮
断位置（非通電状態）にして、Ｗ／Ｃ圧を増圧させる。
この場合、Ｗ／Ｃ圧を急激に増加させると車輪がロック
傾向となるため、数ｍｓだけ増圧させた後、電磁弁１０
と減圧制御弁２を共に遮断させてＷ／Ｃ圧を保持する状
態をつくる。そして、このような制御により、Ｗ／Ｃ圧
を徐々に増加させ、車輪のロックを防止しつつ車両の安
定性を確保する。

【００３４】このときの制御について詳説する。まず、
数ｍｓだけ増圧させる場合には、電磁石装置１１のソレ
ノイド１７に流れていた電流が切断される。このため電
磁石装置１１の吸引力が消失し、弁体１４、シャフト１
３及びプランジャ１２は図２（ｂ）に示すようにリター
ンスプリング３４の付勢力等によって弁体１４が開口部
３１ａを開放する方向つまり上方に移動する。一方、対
向スプリング２６の付勢力はこれと逆方向に働くため、
両スプリング２６、３４の付勢力、及び両通路３１、３
５の差圧が及ぼす力によって、弁体１４、シャフト１３
及びプランジャ１２は初期位置周辺で保持される。つま
り、弁体１４は最上点である全開位置と最下点である閉
弁位置との中間位置において保持される。

【００３５】その後、Ｗ／Ｃ圧を保持する状態をつくる
場合には、図７に示すように、図示しない電子制御装置
からの弁駆動信号がオフからオンになって電磁石装置１
１のソレノイド１７に再び通電されるため、電磁石装置
１１の吸引力が働き、弁体１４、シャフト１３及びプラ
ンジャ１２は弁体１４が開口部３１ａを閉鎖する方向つ
まり下方に移動し、弁体１４が開口部３１ａに衝突して
この開口部３１ａを閉鎖する閉弁位置に至る。このと
き、弁体１４が開口部３１ａに衝突するまでの移動距離
は、初期位置周辺から閉弁位置までであり、従来の電磁
弁のように弁体が全開位置から移動を開始した場合に比
べて短いため、弁体１４が開口部３１ａに衝突する際の
衝突速度は小さくなり（図７の中段のグラフ参照）、し
たがって衝突音が緩和される。

【００３６】また、開弁時つまり弁体１４等が初期位置
周辺で保持されている時、弁体１４と開口部３１ａとの
間隙を通過するブレーキ油の流量は、従来の電磁弁のよ
うに開弁時に弁体が全開位置に保持される場合に比べて
小さいため、閉弁される際の時間に対する通過流量の変
化即ち流量変化速度が小さくなり（図７の下段のグラフ
参照）、したがってＷ／Ｃ圧及びＭ／Ｃ圧に生じる油撃
による脈圧が抑えられる。この結果、ＡＢＳ制御時の車
両振動や騒音を抑制できる。

【００３７】この点につき更に詳説すると、図８に示す
ように、弁駆動信号がオンからオフになると、ソレノイ
ド１７は通電状態から非通電状態になり、電磁石装置１
１の吸引力が消失し、開弁するため、上流側通路３１か
ら弁室３０を経て下流側通路３５へブレーキ油が供給さ
れる。このため、上流側通路３１のＭ／Ｃ圧が低下し、
下流側通路３５のＷ／Ｃ圧が上昇する。その後、ソレノ
イド１７の通電状態がオフからオンになると、両通路３
１、３５が遮断されるため、Ｍ／Ｃ圧は元の圧力に戻
り、Ｗ／Ｃ圧はブレーキ油が供給された分、ある圧力値
まで上がる。ここで、Ｍ／Ｃ圧が元の圧力に戻る過程や
Ｗ／Ｃ圧がある圧力値まで上がる過程において、流量変
化速度が大きいほど脈圧の振幅（オーバーシュート量）
が大きくなり、油撃による振動や騒音が発生するが、本
実施形態では流量変化速度が従来の電磁弁に比べて小さ
いため、これらの発生が抑制されるのである。

【００３８】以上詳述した本実施形態によれば、例えば
雪道を走行中にノーマルブレーキ操作を行ったような場
合、ＡＢＳ制御が実行されることがあるが、この場合の
ＡＢＳ制御においては開弁時に弁体１４が初期位置周辺
つまり最下点と最上点の中間位置に保持されるため、閉
弁時に弁体１４が開口部３１ａに衝突するときの衝突速
度や油撃が緩和され、車両に発生する不快な振動や騒音
が抑制される。なお、急ブレーキ操作時にＡＢＳ制御が
実行された場合には、運転者は車両の振動や騒音を気に
している余裕がないのが実情であり、このためこれらを
抑制する必要性が乏しいが、前述のようにノーマルブレ
ーキ操作時にＡＢＳ制御が実行された場合には、運転者
は比較的車両の振動や騒音に敏感であるため、これらを
抑制する必要性が高い。

【００３９】また、急ブレーキ時のように、上流側通路
３１と下流側通路３５の差圧が増大すると、弁体１４、
シャフト１３及びプランジャ１２は対向スプリング２６
の付勢力に抗して弁体１４が開口部３１ａを開放する方
向へ移動する。このため、ノーマルブレーキ時に比べて
弁体１４と開口部３１ａの間の有効通路径が大きくな
り、ブレーキ油の流量が増大する。また、このときの圧
力損失は全開位置特性に比べて僅かに増加する程度とな
るように対向スプリング２６の弾性係数（ばね定数）が
設定されている。このため、ブレーキ操作の応答性が損
なわれることがない。

【００４０】更に、従来の電磁弁に対して対向スプリン
グ２６を付加すればよいため、簡単な構造であり、製造
工程で負担が増すこともない。 ［第２実施形態］図９は第２実施形態の電磁弁の概略構
成を表す断面図である。本実施形態の電磁弁５０は、プ
ランジャ１２の下端面にガイド１６に向かって円筒状に
突出した凸部２７が形成され、ガイド１６の貫通孔２１
の上部にこの凸部２７を収納可能な凹部２８が形成され
ている以外は、第１実施形態と同様の構成である。この
ため、同じ構成要素については同じ符号を付し、その説
明を省略する。凸部２７と凹部２８とはプランジャ１２
の半径方向（つまりプランジャ１２の移動方向と直交す
る方向）に微小間隔をもって配置されている。また、弁
体１４、シャフト１３及びプランジャ１２が閉弁位置に
至る過程において、この微小間隔は略一定なため、ガイ
ド１６がプランジャ１２を吸引する力は略一定になる。

【００４１】次に、第２実施形態の電磁弁５０の作動に
ついて説明する。ノーマルブレーキ時や急ブレーキ時の
作動については、第１実施形態と同様のため、その説明
を省略する。また、ＡＢＳ制御時の作動についても、基
本的には第１実施形態と同様のため、ここでは第１実施
形態と相違する点についてのみ説明する。

【００４２】第２実施形態では、電磁石装置１１のソレ
ノイド１７に通電されて電磁石装置１１のガイド１６に
吸引力が働く場合、プランジャ１２の凸部２７とガイド
１６の凹部２８との半径方向の間隔が微小であることか
ら、この微小間隔に働く力がプランジャ１２をガイド１
６に接近させるのに最も大きく寄与する。そして、この
微小間隔はプランジャ１２がガイド１６に接近・離間す
るにかかわらず略一定であるため、ガイド１６の吸引力
は図１０に実線で示すように初期位置周辺から閉弁位置
に至るまで略一定である。これに対して、第１実施形態
では、ガイド１６の吸引力は図１０に点線で示すように
プランジャ１２の下端面とガイド１６の上端面との間隔
が小さくなるにつれて増大する。

【００４３】両実施形態の吸引力特性につき、実使用範
囲（閉弁位置〜全開位置）において、ガイド１６の吸引
力により弁体１４等を閉弁位置に移動させる必要がある
ことから、ガイド１６の吸引力は、実使用範囲の全域に
おいて、“両スプリング２６，３４の合力と両通路３
１、３５の差圧が弁体１４に及ぼす力との和を上回る”
という条件を満たす必要がある。ところで、この種の電
磁弁では、上記力の和は閉弁位置において最大となる。
第２実施形態の吸引力特性は、閉弁位置で上記条件を満
たすように設定すれば、実使用範囲全域において上記条
件を満たすことになるのに対して、第１実施形態の吸引
力特性は、同様に設定したとしても実使用範囲全域にお
いて上記条件を満たすことになるとは限らない。このた
め、第２実施形態では、第１実施形態に比べて電磁石装
置１１の設定が容易であり、設計の自由度が増す。ま
た、第２実施形態の吸引力特性につき、閉弁位置で上記
条件を満たすように設定するため、閉弁位置における吸
引力を必要最小限に抑えることができる。更に、第２実
施形態では差圧が大きいほど加速度が小さくなるので衝
突速度が小さくなり、初期位置周辺から閉弁位置に至る
までの時間が長くなるため、流量変化の度合いつまり流
量変化速度が小さくなり、Ｗ／Ｃ圧及びＭ／Ｃ圧に生じ
る油撃による脈圧が抑えられる。

【００４４】以上のように、第２実施形態によれば、第
１実施形態と同様の効果が得られるうえ、その効果が第
１実施形態よりも顕著に得られる。 ［第３実施形態］図１１は第３実施形態の電磁弁の概略
構成を表す断面図である。第３実施形態の電磁弁６０
は、第２実施形態において、シャフト１３の段差部１３
ａとリターンスプリング３４との間にリング状のストッ
パ部材４０を備えた以外は、第２実施形態と同様の構成
である。このため、同じ構成要素については同じ符号を
付し、その説明を省略する。

【００４５】ストッパ部材４０は、シャフト１３の段差
部１３ａと係脱可能であり、リターンスプリング３４に
よって弁室３０の上面３０ａ（本発明の規制部材に相
当）に向かって付勢されている。なお、弁室３０の上面
３０ａは、上流側通路３１の開口部３１ａから所定距離
だけ離間している。

【００４６】次にこの電磁弁６０の作動について説明す
る。ノーマルブレーキ時では、電磁弁６０の電磁石装置
１１は、ソレノイド１７に電流が流れていないため吸引
力が発生せず、図１１に示すように、初期位置で停止し
ている。そして、上流側通路３１から下流側通路３５へ
通過する油の流量がノーマルブレーキ領域の範囲内の場
合には、ストッパ部材４０はリターンスプリング３４に
より弁室３０の上面３０ａに押し当てられた状態で保持
され、また、シャフト１３の段差部１３ａは対向スプリ
ング２６によりストッパ部材４０に係止されている。図
１２は第３実施形態のスプリング特性を表すグラフであ
る。ノーマルブレーキ時では両通路３１、３５の差圧に
よる力よりも対向スプリング２６の付勢力が勝っている
ため、弁体１４等は所定の初期位置に保持される。つま
り、両通路３１、３５の差圧がノーマルブレーキ領域の
範囲内で変動しても、弁体１４は図１１に示す所定の初
期位置で保持され、弁体１４と開口部３１ａの有効通路
径は一定になる。

【００４７】ＡＢＳ制御時では、基本的には第２実施形
態と同様のため、ここでは相違する点についてのみ説明
する。電磁石装置１１のソレノイド１７に通電して電磁
弁６０を遮断した後、数ｍｓだけ増圧されるが、この場
合には、電磁石装置１１のソレノイド１７に流れていた
電流が切断される。このため、電磁石装置１１の吸引力
が消失し、ストッパ部材４０はリターンスプリング３４
により弁室３０の上面３０ａに向かって移動する。この
ストッパ部材４０は、シャフト１３の段差部１３ａに係
止した状態で弁室３０の上面３０ａに当接するまで移動
するため、弁体１４、シャフト１３及びプランジャ１２
は図１１に示す所定の初期位置に保持される。このた
め、弁体１４と開口部３１ａとの間を通過するブレーキ
油の流量は従来の電磁弁に比べて少なくなり、開弁から
閉弁に至るまでの間の流量変化の割合が従来の電磁弁に
比べて小さくなり、脈動や油撃が低減され、車両に発生
する不快な振動が低減される。そのうえ、所定の初期位
置に保持されるため、ＡＢＳ制御時において数ｍｓだけ
開弁するときの増圧量（パルス増圧量）が一定となり、
良好に制御できる。

【００４８】急ブレーキ時では、ブレーキ操作による油
の流れによって発生する両通路３１、３５の差圧による
力が対向スプリング２６の付勢力より大きくなるため、
弁体１４、シャフト１３及びプランジャ１２は図１１の
初期位置から上昇し、プランジャ１２がスリーブ２２の
天井面に当接する位置つまり全開位置に至る。このた
め、ノーマルブレーキ時に比べて弁体１４と開口部３１
ａの間の有効通路径が大きくなり、ブレーキ油の流量が
増大する。また、このときの圧力損失は全開位置特性に
比べて僅かに増加する程度となるように対向スプリング
２６の弾性係数（ばね定数）が設定されている。このた
め、ブレーキ操作の応答性が損なわれることがない。

【００４９】以上のように、第３実施形態によれば、第
２実施形態と同様の効果が得られるうえ、ＡＢＳ制御を
良好に行うことができる。なお、第１実施形態にストッ
パ部材４０を付加してもよく、この場合も第３実施形態
と同様の効果が得られる。 ［その他の実施形態］上記各実施形態のリターンスプリ
ング３４に代えて、図１３に示すような板バネ４４を用
いてもよく、この場合も上記各実施形態と同様の効果が
得られる。なお、対向スプリング２６の代わりに板バネ
を用いてもよい。

【００５０】また、上記第２実施形態では、凸部２７を
略円筒状に形成したが、図１４に示すような略円錐台状
の凸部７７を採用すると共に、この凸部７７を収納可能
な凹部７８を採用してもよい。この場合、プランジャ１
２の凸部７７とガイド１６の凹部７８は、プランジャ１
２の移動方向と斜めに交差する方向に微小間隔をもって
配設され、この微小間隔はプランジャ１２が閉弁位置に
至るまでの過程において略一定になるように形成されて
いる。したがって、この過程において、プランジャ１２
とガイド１６との間に働く吸引力は略一定となり、上記
第２実施形態と略同じ効果が得られる。

【００５１】さらに、上記第２実施形態の構成を簡素化
した次の２つの実施形態も上記第２実施形態に近い（簡
素化のため効果としては劣る方向の）効果が期待でき
る。一つには、第２実施形態から対向スプリング２６を
省略した図１７の構成としてもよい。この構成の弁位置
（エアギャップ）に対する略一定の吸引力特性により、
一般的にこの種の弁に用いられるばね定数の低いリター
ンスプリング３４の特性に対する、弁位置（エアギャッ
プ）全体にわたっての力のバランスがよく、設定が容易
となる（一般的な弁位置に対する双曲線状の吸引力特性
では図１０の波線に示すように勾配が大きく、一般的な
設計ではどうしてもエアギャップの大きい側に対してエ
アギャップの小さい側での吸引力が過大となりがちであ
るため、トータルの弁加速力として出やすい）。これに
より、簡素な構成にて弁の衝突速度の緩和の効果が得ら
れる。

【００５２】もう一つには、第２実施形態からリターン
スプリング３４を省略した図１８の構成としてもよい。
これにより、弁の特性としては図３が対向スプリングの
みの特性（力としてはより弱く）になり、図４の閉弁位
置が初期位置になり、図５の通常ブレーキ領域において
もある程度の圧力損失の加わる特性になる。このため、
ブレーキ操作時のペダルフィーリングとしては若干悪化
傾向となり、また、ブレーキ制御時の増圧が弁に加わる
差圧自体を利用するため、増圧量が差圧に依存して安定
しない傾向となるが、弁リフトの短縮による流量自体の
低減、弁の衝突速度の緩和の効果は簡素な構成にて同様
に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の電磁弁の概略構成を表す断面
図である。

【図２】 第１実施形態の弁体がとり得る位置を表す説
明図である。

【図３】 第１実施形態のスプリングの特性を表すグラ
フである。

【図４】 第１実施形態の電磁弁の開度特性を表すグラ
フである。

【図５】 第１実施形態の電磁弁の流量特性を表すグラ
フである。

【図６】 ＡＢＳ用の油圧回路図である。

【図７】 時間に対する弁駆動信号の変化を表すグラ
フ、時間に対する弁体位置の変化を表すグラフ、時間に
対するブレーキ液通過流量の変化を表すグラフである。

【図８】 時間に対する弁駆動信号の変化を表すグラ
フ、時間に対するＭ／Ｃ圧及びＷ／Ｃ圧の変化を表すグ
ラフである。

【図９】 第２実施形態の電磁弁の概略構成を表す断面
図である。

【図１０】 電磁石装置の吸引力特性を表すグラフであ
る。

【図１１】 第３実施形態の電磁弁の概略構成を表す断
面図である。

【図１２】 第３実施形態のスプリングの特性を表すグ
ラフである。

【図１３】 その他の実施形態の断面図である。

【図１４】 その他の実施形態の断面図である。

【図１５】 従来の電磁弁の断面図である。

【図１６】 特開平８−３２００８６号公報記載の電磁
弁の断面図である。

【図１７】 その他の実施形態の断面図である。

【図１８】 その他の実施形態の断面図である。

【符号の説明】

１０・・・電磁弁、１１・・・電磁石装置、１２・・・
プランジャ、１３・・・シャフト、１３ａ・・・段差
部、１４・・・弁体、１５・・・シートバルブ、１６・
・・ガイド、１７・・・ソレノイド、２２・・・スリー
ブ、２６・・・対向スプリング、２７・・・凸部、２８
・・・凹部、３０・・・弁室、３１・・・上流側通路、
３１ａ・・・開口部、３４・・・リターンスプリング、
３５・・・下流側通路、４０・・・ストッパ部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｋ 31/06 ３４５ Ｆ１６Ｋ 31/06 ３４５ ３８５ ３８５Ａ // Ｂ６０Ｔ 13/68 Ｂ６０Ｔ 13/68 Ｆターム(参考） 3D046 BB28 CC02 LL23 3D048 AA00 BB25 BB32 CC02 CC06 GG10 GG18 HH24 HH26 HH50 QQ08 3D049 AA00 BB16 BB22 CC02 HH10 HH18 HH20 HH34 JJ07 JJ08 JJ09 QQ05 3H106 DA03 DA07 DA12 DA23 DA36 DB02 DB12 DB23 DB32 DB38 DC04 DD03 EE20 GA23 GC03 KK22

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が上流側通路から弁室を経て下流側
   通路へ至るように形成された流路と、 前記弁室内にて前記上流側通路の開口部を開放又は閉鎖
   する弁体と、 前記弁体と連動してストロークする可動子と、 前記弁体が前記開口部を開放する方向に前記可動子を付
   勢する第１付勢部材と、 励磁されると、前記第１付勢部材の付勢力に抗して前記
   弁体が前記開口部を閉鎖する方向に前記可動子を吸引す
   ることにより、前記開口部を前記弁体によって閉鎖させ
   る電磁石装置と、 前記弁体が前記開口部を閉鎖する方向に前記可動子を付
   勢する第２付勢部材とを備え、 前記電磁石装置が励磁されていない状態では、前記第１
   付勢部材の付勢力と前記第２付勢部材の付勢力とのバラ
   ンスにより、前記弁体が前記開口部を閉鎖する閉鎖位置
   と前記弁体が前記開口部から最も離間した全開位置との
   中間位置に前記弁体を保持することを特徴とするブレー
   キ制御用電磁弁。
2. 【請求項２】 前記弁体は、前記電磁石装置が励磁され
   ていない状態において、前記上流側通路から前記下流側
   通路へ通過する流体の流量がある一定量を越えると、前
   記中間位置から前記全開位置に向かって移動することを
   特徴とする請求項１記載のブレーキ制御用電磁弁。
3. 【請求項３】 前記電磁石装置は、励磁された時に発生
   する磁界によって前記可動子を前記第１付勢部材の付勢
   力に抗して吸引する固定子を備え、 前記可動子と前記固定子は、前記可動子が閉弁位置に至
   るまでの過程で、前記可動子と前記固定子との間に働く
   吸引力が略一定になるように形成されていることを特徴
   とする請求項１又は２記載のブレーキ制御用電磁弁。
4. 【請求項４】 前記可動子と前記固定子は、前記可動子
   の移動方向と交差する方向に微小間隔をもって配設さ
   れ、この微小間隔は前記可動子が閉弁位置に至るまでの
   過程において略一定になるように形成されていることを
   特徴とする請求項３記載のブレーキ制御用電磁弁。
5. 【請求項５】 前記可動子は、前記固定子に向かって突
   出した形状の凸部を有し、前記固定子は、前記可動子の
   凸部を収納可能な凹部を有し、前記凸部と前記凹部は前
   記可動子の移動方向と略直交する方向に所定の微小間隔
   をもって配設されていることを特徴とする請求項３又は
   ４記載のブレーキ制御用電磁弁。
6. 【請求項６】 前記開口部から所定距離だけ離間した位
   置に設けられた規制部材と、 前記可動子と係脱可能に設けられ、前記第１付勢部材に
   より前記開口部側から前記規制部材に向かって付勢され
   るストッパ部材と、 を備え、 前記電磁石装置が励磁されていない状態において、前記
   上流側通路から前記下流側通路へ通過する流体の流量が
   ある一定量以下の場合には、前記ストッパ部材は前記可
   動子と係止した状態で前記第１付勢部材により前記規制
   部材に押し当てられることにより、前記弁体を所定の中
   間位置に保持することを特徴とする請求項１〜５のいず
   れかに記載のブレーキ制御用電磁弁。