JP2000179736A - 電磁駆動弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、電磁駆動弁に関し、緩衝装置によ
るアーマチャ及び弁体の着座音の抑制を図りつつ、シャ
フトと緩衝装置との衝突音を抑制することを目的とす
る。 【解決手段】 弁体１２に連結された弁軸１６、及び、
アーマチャ３２に連結されたアーマチャ軸２４には凹面
部５０、５２が設けられる。緩衝装置２６は、凹面部５
０、５２の周囲に配列されたボール６８ａ〜６８ｅ、及
び、ボール６８ａ〜６８ｅを内径方向に付勢するＣリン
グ６６を備える。ボール６８ａ〜６８ｅ及びＣリング６
６は、ホルダー５６及びベローズ５８により軸方向に移
動可能に保持される。弁体１２が中立位置近傍にある状
態では、ボール６８ａ〜６８ｅと凹面部５０、５２との
間に隙間が形成され、弁体１２が変位端近傍に達する
と、ボール６８ａ〜６８ｅが凹面部５０又は５２に当接
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁駆動弁に係
り、特に、電磁石が発する電磁力により弁体を開閉駆動
する電磁駆動弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、特開平７−３０５６
１２号に開示される如く、電磁駆動弁が知られている。
電磁駆動弁は、弁体、弁体にアーマチャ軸を介して連結
されたアーマチャ、アーマチャを中立位置に向けて付勢
する一対のバネ、及び、アーマチャの両側にそれぞれ配
設された開弁用及び閉弁用の電磁石を備えている。この
電磁駆動弁において、開弁用電磁石に励磁電流が供給さ
れると、アーマチャには開弁方向の電磁力が作用する。
また、閉弁用電磁石に励磁電流が供給されると、アーマ
チャには閉弁方向の電磁力が作用する。従って、上記従
来の電磁駆動弁によれば、これらの電磁石に交互に励磁
電流を供給することにより、弁体を開閉駆動することが
できる。

【０００３】上記電磁駆動弁は、また、アーマチャ軸の
上端部に配設された油圧ダンパを備えている。油圧ダン
パは、ダンパ室を画成するピストンと、ダンパ室とは別
の油圧室と、ダンパ室と油圧室とを接続するオリフィス
とを備えている。アーマチャが閉弁用電磁石に当接する
直前、すなわち、弁体が閉弁端に達する直前に、アーマ
チャ軸がピストンに当接する。この場合、アーマチャ軸
がピストンを押圧することで、ダンパ室の容積が縮小
し、オイルがオリフィスを経由して油圧室へ流出する。
かかるオイルの流れにより減衰力が発生し、アーマチャ
及び弁体の変位速度が低減される。従って、上記従来の
電磁駆動弁によれば、アーマチャが閉弁用電磁石に着座
する際、及び弁体が弁座に着座する際の着座音を小さく
抑制することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如く、上記従来の電磁駆動弁においては、弁体が閉弁端
に達した際にアーマチャ軸の先端が油圧ダンパのピスト
ンに当接する。このため、弁体が閉弁されるごとに、ア
ーマチャ軸とピストンとの衝突音が生じてしまう。この
点で、上記従来の電磁駆動弁は、優れた静粛性を実現す
るうえで必ずしも最適な構成ではなかった。

【０００５】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、緩衝装置によりアーマチャ及び弁体が変位端に
達する際の速度を低減しつつ、アーマチャ軸と緩衝装置
との衝突音の発生を抑制し得る電磁駆動弁を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、軸方向に変位可能に保持された弁体
と、該弁体にシャフトを介して連結されたアーマチャ
と、該アーマチャに電磁力を作用させる電磁石とを備
え、前記電磁力により前記弁体を開閉駆動する電磁駆動
弁において、前記シャフトに、小径部と、該小径部から
軸方向両側に向けて次第に拡径する拡径部とを有する凹
面部を設けると共に、前記弁体が中立位置近傍にある状
態で前記小径部と隙間を隔てて対向し、前記弁体が変位
端近傍に変位した状態で前記拡径部に当接するように前
記シャフトの周囲に配設され、拡径方向に弾性変形し得
る当接部材と、該当接部材を軸方向に移動可能に保持す
る保持部材と、作動流体が封入され、前記保持部材の軸
方向への移動に応じて、一方が縮小し、他方が拡大する
ように構成された第１及び第２の流体室と、該第１及び
第２の流体室を連通するオリフィスとにより構成された
緩衝装置を設けた電磁駆動弁により達成される。

【０００７】請求項１記載の発明において、シャフトに
は、小径部と、この小径部から軸方向両側に向けて次第
に拡径する拡径部とを有する凹面部が設けられる。シャ
フトの周囲には、当接部材が、弁体が中立位置近傍にあ
る状態で小径部と隙間を隔てて対向し、シャフトが変位
端近傍に変位した状態で拡径部に当接するように設けら
れる。この当接部材は、弁体の変位方向に移動可能に保
持され、かつ、拡径方向に弾性変形することができる。
このため、弁体が変位端の近傍に達して当接部材が拡径
部に当接した後、弁体が更に変位を続けると、当接部材
は拡径方向に弾性変形する。当接部材のかかる弾性変形
により、シャフトと当接部材との当接に伴う衝撃が吸収
される。また、当接部材が拡径部に当接した後、当接部
材はシャフトと連動して軸方向に変位する。当接部材が
軸方向に変位すると、それに応じて、第１及び第２の流
体室の一方が縮小し、他方が拡大する。この際、作動流
体が両流体室間をオリフィスを経由して流通すること
で、当接部材の変位速度に応じた減衰力が発生する。か
かる減衰力により、弁体及びアーマチャが変位端に達す
る際の速度が低減される。

【０００８】また、請求項２に記載する如く、請求項１
記載の電磁駆動弁において、前記シャフトは、前記弁体
に連結された弁軸と、前記アーマチャに連結されたアー
マチャ軸とに分割され、前記小径部は前記アーマチャ軸
に設けられると共に、該小径部に前記当接部材に当接し
得る突起が設けられた電磁駆動弁はアーマチャ軸と弁軸
との衝突音を抑制するうえで好適である。

【０００９】請求項２記載の発明において、シャフトは
弁体に連結された弁軸とアーマチャに連結されたアーマ
チャ軸とに分割され、両者間にタペットクリアランスが
設けられる。小径部はアーマチャ軸に設けられ、この小
径部の最小径部の近傍に、当接部材に当接し得る突起が
設けられる。このため、弁体を閉弁位置から開弁させる
場合、突起が当接部材に当接することで、当接部材は、
拡径方向に弾性変形する。当接部材のかかる弾性変形に
よりアーマチャ軸の運動エネルギーが吸収され、アーマ
チャ軸の変位速度が低減される。その結果、アーマチャ
軸が弁軸に当接する際に生ずる当接音が抑制される。

【００１０】また、請求項３に記載する如く、請求項１
又は２記載の電磁駆動弁において、前記当接部材が、球
体と、該球体を前記シャフトに向けて付勢する弾性部材
とにより構成された電磁駆動弁は、当接部材及びシャフ
トの摩耗を低減するうえで好適である。請求項３記載の
発明において、当接部材は、球体と、この球体をシャフ
トに向けて付勢する弾性部材より構成される。このた
め、当接部材が拡径部に当接した後、球体が転動するこ
とにより、当接部材とシャフトとの間の摩擦抵抗が減少
し、シャフト及び球体の摩耗が低減される。

【００１１】また、請求項４に記載する如く、請求項３
記載の電磁駆動弁において、前記球体は、前記シャフト
の周囲を囲むように周方向に複数配置され、前記弾性部
材は、該複数の球体を取り囲む環状の部材であり、前記
当接部材は、前記保持部材により径方向に移動可能に保
持される電磁駆動弁は、緩衝装置の芯出しを不要とでき
る点で有利である。

【００１２】請求項４記載の発明において、球体は、シ
ャフトの周囲を囲むように周方向に複数配置されの球体
より構成され、また、弾性部材は、複数の球体を取り囲
む環状の部材である。このため、球体がシャフトの小径
部と隙間を隔てて対向する状態では、球体は弾性部材に
より周方向に互いに密となるようにに押圧される。ま
た、当接部材は、保持部材により径方向に移動可能に保
持される。このため、球体が拡径部に当接し始めると、
当接部材が径方向に移動することで、当接部材はシャフ
トに対して調心される。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例である電
磁駆動弁１０の構成図である。図１に示す如く、電磁駆
動弁１０は弁体１２を備えている。弁体１２は、例えば
内燃機関の吸気弁又は排気弁として構成されており、弁
座１４から離座することにより開弁状態となり、また、
弁座１４に着座することにより閉弁状態となる。

【００１４】弁体１２には図１における上方に延びる弁
軸１６が固定されている。弁軸１６は、バルブガイド１
８により軸方向に摺動可能に保持されている。弁軸１６
にはロアリテーナ２０が固定されている。ロアリテーナ
２０の下面にはロアスプリング２２の上端部が当接して
いる。ロアスプリング２２はロアリテーナ２０を介して
弁軸１６及び弁体１２を上向き、すなわち、弁体１２の
閉弁方向に付勢している。

【００１５】弁軸１６の上方には、弁軸１６と同軸にア
ーマチャ軸２４が配設されている。アーマチャ軸２４は
ロッド状に形成された非磁性部材である。弁軸１６とア
ーマチャ軸２４との隣接部の周囲には、緩衝装置２６が
配設されている。緩衝装置２６については後に詳細に説
明する。アーマチャ軸２４の上端部には、アッパリテー
ナ２８が固定されている。アッパリテーナ２８の上面に
は、アッパスプリング３０の下端部が当接している。ア
ッパスプリング３０はアッパリテーナ２８を介してアー
マチャ軸２４を図１における下向きに付勢している。

【００１６】アーマチャ軸２４の軸方向中間部の外周面
には、アーマチャ３２が接合されている。アーマチャ３
２は軟磁性材料から構成された円盤状の部材である。ア
ーマチャ３２の上方にはアッパコア３４が配設されてい
る。アッパコア３４にはアッパコイル３６が保持されて
いる。また、アーマチャ３２の下方にはロアコア３８が
配設されている。ロアコア３８にはロアコイル４０が保
持されている。アーマチャ軸２４は、アッパコア３４及
びロアコア３８の中央部を貫通し、その貫通穴に設けら
れたブッシュ４２、４４により軸方向に摺動可能に保持
されている。

【００１７】電磁駆動弁１０において、アーマチャ３２
がアッパコア３４に着座した状態（すなわち図１に示す
状態）では、弁体１２は弁座１４に着座する。この状態
は、アッパコイル３６に所定の励磁電流が供給されるこ
とにより維持される。以下、弁体１２が弁座１４に着座
した際の位置を、弁体１２の全閉位置と称す。また、ア
ーマチャ３２がアッパコア３４に着座した際の位置をア
ーマチャ３２の位置を全閉位置と称す電磁駆動弁１０
は、弁体１２及びアーマチャ３２が全閉位置に保持され
た状態、すなわち、弁体１２が弁座１４に着座し、か
つ、アーマチャ３２がアッパコア３４に着座した状態
で、アーマチャ軸２４と弁軸１６との間に隙間（タペッ
トクリアランス）が生ずるように構成されている。かか
るタペットクリアランスにより、弁軸１６の熱膨張や、
弁座１４と弁体１２の着座面の摩耗等に起因する弁軸１
６とアーマチャ軸２４との相対位置の変化が吸収され
る。

【００１８】弁体１２が全閉位置に維持されている状態
で、アッパコイル３６に供給されていた励磁電流が遮断
されると、アーマチャ３２に作用していた電磁力が消滅
する。アーマチャ３２に作用していた電磁力が消滅する
と、アッパスプリング３０に付勢されることにより、ア
ーマチャ３２が図１における下方へ向けて変位を開始す
る。アーマチャ３２が上記タペットクリアランス分だけ
変位するとアーマチャ軸２４が弁軸１６に当接し、以
後、アーマチャ３２及び弁体１２は一体となって下方へ
向けて変位する。アーマチャ３２の変位量が所定値に達
した時点で、ロアコイル４０に適当な励磁電流が供給さ
れると、今度はアーマチャ３２をロアコア３８側へ吸引
する吸引力、すなわち、弁体１２を図１における下方へ
変位させる吸引力が発生する。

【００１９】アーマチャ３２に対して上記の吸引力が作
用すると、アーマチャ３２は、弁体１２と共に、ロアス
プリング２２の付勢力に抗して図１における下方へ向け
て変位する。弁体１２の変位は、アーマチャ３２がロア
コア３８に着座するまで継続する。以下、アーマチャ３
２がロアコア３８に着座した状態での弁体１２及びアー
マチャ３２の位置を、それらの全開位置と称す。この状
態は、ロアコイル４０に所定の励磁電流が供給されるこ
とにより維持される。

【００２０】弁体１２が全開位置に維持されている状態
で、ロアコイル４０に供給されていた励磁電流が遮断さ
れると、アーマチャ３２に作用していた電磁力が消滅す
る。アーマチャ３２に作用していた電磁力が消滅する
と、ロアスプリング２２に付勢されることにより、アー
マチャ３２が図１における上方へ向けて変位する。アー
マチャ３２の変位量が所定値に達した時点で、アッパコ
イル３６に適当な励磁電流が供給されると、今度はアー
マチャ３２をアッパコア３４側へ吸引する吸引力が発生
する。

【００２１】アーマチャ３２に対して上記の吸引力が作
用すると、アーマチャ３２は、弁体１２と共に、アッパ
スプリング３０の付勢力に抗して図１における上方へ向
けて変位する。弁体１２は弁座１４に着座するまで、す
なわち、全閉状態となるまで変位を継続し、更に、アー
マチャ３２はアッパコア３４に着座するまで変位を継続
してタペットクリアランスを形成する。

【００２２】このように、電磁駆動弁１０によれば、ア
ッパコイル３６に所定の励磁電流を供給することにより
弁体１２を全閉位置に向けて変位させることができると
共に、ロアコイル４０に所定の励磁電流を供給すること
により弁体１２を全開位置に向けて変位させることがで
きる。従って、電磁駆動弁１０によれば、アッパコイル
３６とロアコイル４０とに交互に励磁電流を供給するこ
とにより、弁体１２を、全開位置と全閉位置との間で繰
り返し往復運動させることができる。上述の如く、電磁
駆動弁１０において、弁体１２が開弁する際には、アー
マチャ３２がロアコア３８に着座し、また、弁体１２が
閉弁する際には、アーマチャ３２がアッパコア３４に着
座すると共に弁体１２が弁座１４に着座する。このた
め、弁体１２及びアーマチャ３２が高い速度で全閉位置
又は全開位置に到達すると、大きな着座音が発生し、電
磁駆動弁１０の静粛性が損なわれてしまう。本実施例の
電磁駆動弁１０は、弁体１２が全開位置又は全閉位置に
達する際の変位速度を緩衝装置２６により減衰させるこ
とで、上記の着座音を低減し得る点に特徴を有してい
る。

【００２３】図２は、緩衝装置２６を軸方向に対して垂
直な平面で切断した際の拡大断面図である。また、図３
は、緩衝装置２６を図２に示す直線III-III に沿って切
断した際の左半分を示す断面図である。図３に示す如
く、弁軸１６の上端部には、上方に向かうほど小径とな
るように形成された凹面部５０が設けられている。同様
に、アーマチャ軸２４の下端部には、下方に向かうほど
小径となるように形成された凹面部５２が設けられてい
る。凹面部５０及び５２は、弁軸１６とアーマチャ軸２
４とが当接した状態で、それらが連続的な凹面を構成す
るように形成されている。この凹面形状として、断面形
状が、例えばＲ曲線やエキスポネンシャル曲線等となる
ような、傾斜が緩やかに変化する任意の曲面を用いるこ
とができ、あるいは、傾斜が順次変化する複数のテーパ
面が接続された形状を用いてもよい。

【００２４】図２及び図３に示す如く、緩衝装置２６
は、ケース５４を備えている。ケース５４は両端が閉じ
た略円筒状の部材であり、その両端面に弁軸１６及びア
ーマチャ軸２４が貫通する貫通穴５４ａ、５４ｂを備え
ている。緩衝装置２６は、また、ホルダー５６を備えて
いる。ホルダー５６は、円盤状板材の外周縁部が略直角
に屈曲されてなる２つの部材５６ａ、５６ｂを上下から
組み合わせることにより構成された部材であり、その内
部に内周側が開放された環状の空間を備えている。ホル
ダー５６は、ベローズ５８により、ホルダー５６の外周
面とケース５４の内周面との間に微小な環状の隙間（以
下、オリフィス６０と称す）が形成された状態で軸方向
に変位できるように保持されている。ベローズ５８は金
属材料又はゴム等の弾性材料が蛇腹状に形成されてなる
部材である。

【００２５】ケース５４とベローズ５８とにより囲まれ
る空間は、ホルダー５６より上方の第１流体室６２とホ
ルダー５６より下方の第２流体室６４とに区画されてい
る。第１流体室６２及び第２流体室６４にはオイルが封
入されている。後述する如く、ホルダー５６が軸方向に
変位すると、オイルがオリフィス６０を介して第１流体
室６２と第２流体室６４との間で授受されることにより
減衰力が発生する。

【００２６】ホルダー５６の内部の環状空間には、Ｃリ
ング６６及び複数（例えば５個）のボール６８ａ〜６８
ｅが収容されている。ボール６８ａ〜６８ｅは凹面部５
０、５２の周囲を取り囲むように周方向に配列されてい
る。Ｃリング６６は、リング状に形成された弾性部材の
一部を切除してなる部材であり、ボール６８ａ〜６８ｅ
を外周側から内向きに押圧している。Ｃリング６６は常
態における外径がホルダー５６の内径よりも小さくなる
ように構成されている。

【００２７】弁体１２が全閉位置と全開位置との中間の
中立位置にある状態では、ボール６８ａ〜６８ｅは凹面
部５０、５２の最小径部近傍と対向する。ボール６８ａ
〜６８ｅは、周方向に密に配列された状態でそれらの内
側に形成される空間の最小径が、凹面部５０、５２の最
小径よりも大きく、かつ、弁軸１６及びアーマチャ軸２
４の凹面部５０、５２の最大外径（すなわち、凹面部５
０、５２以外の部位の外径）よりも小さくなるように構
成されている。従って、弁体１２が中立位置にある状態
では、ボール６８ａ〜６８ｅは、Ｃリング６６により周
方向に互いに密に押圧され、かつ、凹面部５０、５２の
外周面とボール６８ａ〜６８ｅとの間に隙間が形成され
ている。また、弁体１２が全開位置又は全閉位置の近傍
に達すると、ボール６８ａ〜６８ｅが凹面部５０、５２
に当接するようになる。なお、図３は、弁体１２が全閉
位置近傍に達してボール６８ａ〜６８ｅが弁軸１６側の
凹面部５０に当接し始めた状態を示している。

【００２８】このように、弁体１２は、中立位置近傍で
は、ボール６８ａ〜６８ｅと当接することなく変位す
る。また、弁体１２が中立位置から例えば閉弁側に変位
し、全閉位置の近傍に達すると、図３に示す如くボール
６８ａ〜６８ｅが凹面部５０の図中下端部近傍の部位に
当接する。この際、凹面部５０が緩やかな傾斜の曲面状
又はテーパ状に形成されていることで、ボール６８ａ〜
６８ｅと凹面部５０とが当接する際の衝撃が低減され、
これにより当接音が抑制される。

【００２９】ボール６８ａ〜６８ｅと凹面部５０とが当
接した後、弁体１２が更に閉弁方向への変位を続ける
と、ボール６８ａ〜６８ｅが凹面部５０の外周面に沿っ
て外径側へ移動し、Ｃリング６６を弾性的に拡張させ
る。Ｃリング６６のかかる弾性変形により、ボール６８
ａ〜６８ｅと凹面部５０との当接に伴う衝撃エネルギー
が吸収され、これにより、当接に伴って生ずる当接音が
更に小さく抑制される。

【００３０】また、ボール６８ａ〜６８ｅが凹面部５０
に当接した後、ボール６８ａ〜６８ｅが転動しながら凹
面部５０の外周面に沿って移動することで、ボール６８
ａ〜６８ｅと凹面部５０との間に生ずる摩擦抵抗が減少
する。このため、本実施例によれば、ボール６８ａ〜６
８ｅ及び凹面部５０に生ずる摩耗を低減することができ
る。

【００３１】Ｃリング６６がホルダー５６の内周面に接
触するまで拡張されると、以後、Ｃリング６６の弾性変
形は阻止される。このため、以後、ボール６８ａ〜６８
ｅ及びホルダー５６は弁体１２と一体となって閉弁方
向、すなわち、図３における上向きに変位するようにな
る。ホルダー５６が弁体１２と共に閉弁方向に変位する
と、第１流体室６２が縮小すると共に第２流体室６４が
拡大する。このため、第１流体室６２内のオイルがオリ
フィス６０を経由して第２流体室６４へ流入する。この
場合、オイルがオリフィス６０を流通する際の粘性抵抗
により減衰力が発生し、この減衰力が、ホルダー５６及
びボール６８ａ〜６８ｅを介して弁軸１６に伝達され
る。かかる減衰力により弁軸１６が減速され、弁軸１６
が弁座１４に着座する際の速度が低減される。

【００３２】図４は、弁体１２が全閉位置に保持された
状態での緩衝装置２６を示す。本実施例において、ベロ
ーズ５８はそのバネ定数が十分に小さくなるように構成
されている。このため、図４に示す如く、弁体１２が全
閉位置に保持されている状態で、ベローズ５８からホル
ダー５６に作用する力が小さく抑制される。これによ
り、弁体１２を全閉位置に保持すべくアッパコイル３６
に供給すべき励磁電流が増大することが防止されてい
る。

【００３３】弁体１２が全閉位置に保持された状態で、
ボール６８ａ〜６８ｅと凹面部５０との間に作用する押
圧力は、図４中右下向きとなり、開弁方向の成分を有す
る。このため、弁体１２の開弁要求が発せられると、弁
体１２は、ボール６８ａ〜６８ｅと凹面部５０との摩擦
力によって妨げられることなく、速やかに開弁方向に変
位を開始することができる。

【００３４】弁体１２が開弁方向に変位して中立位置に
達した後、更に全開位置に向けて変位する場合も同様
に、ボール６８ａ〜６８ｅが凹面部５２に当接した後、
ボール６８ａ〜６８ｅがＣリング６６を拡張させること
により衝撃が吸収され、更に、Ｃリング６６がホルダー
５６の内周に接触するまで拡張された後、ホルダー５６
が開弁方向、すなわち、図３における下向きに変位す
る。この場合、第２流体室６４内のオイルがオリフィス
６０を経由して第１流体室６２へ流入する際に発生する
減衰力により、アーマチャ３２がロアコア３８に着座す
る際の速度が低減される。

【００３５】また、弁体１２が全開位置に保持された状
態では、全閉位置に保持されている場合と同様に、ベロ
ーズ５８のバネ定数が小さくされていることで、弁体１
２を全開位置に保持すべくロアコイル３８に供給すべき
励磁電流が増大することが防止される。また、弁体１２
が全開位置に保持された状態で、ボール６８ａ〜６８ｅ
と凹面部５０との間に作用する押圧力は、閉弁方向の成
分を有する。このため、弁体１２の閉弁要求が発せられ
ると、弁体１２は、ボール６８ａ〜６８ｅと凹面部５０
との摩擦力によって妨げられることなく、速やかに閉弁
方向に変位を開始することができる。

【００３６】上述の如く、本実施例によれば、弁体１２
が全閉位置又は全開位置の近傍に達すると、緩衝装置２
６により減衰力が発生することで、弁体１２及びアーマ
チャ３２が全閉位置及び全開位置に到達する際の変位速
度が低減される。従って、本実施例の電磁駆動弁１０に
よれば、弁体１２の開閉動作に伴って、アーマチャ３２
がアッパコア３４又はロアコア３８に着座する際、及び
弁体１２が弁座１４に着座する際に発生する着座音を抑
制することができる。

【００３７】また、上述の如く、ボール６８ａ〜６８e
と凹面部５０、５２とが曲面又はテーパ面を介して緩や
かに衝突することで、それに伴う衝突音の発生が抑制さ
れる。更に、ボール６８ａ〜６８ｅと凹面部５０、５２
とが当接した後、Ｃリング６６が弾性変形することによ
り、両者の衝突に伴うエネルギーが吸収され、これによ
り、衝突音はより効果的に抑制される。

【００３８】このように、本実施例によれば、緩衝装置
２６による減衰作用によってアーマチャ３２及び弁体１
２の着座音が抑制され、かつ、弁軸１６又はアーマチャ
軸２４が緩衝装置２６のボール６８ａ〜６８ｅに当接す
る際の当接音が抑制されることで、静粛性に優れた電磁
駆動弁１０を実現することが可能となっている。なお、
ホルダー５６の変位に伴って発生する減衰力は、ホルダ
ー５６の変位速度、すなわち、弁体１２の変位速度に比
例する。従って、弁体１２が全閉位置又は全開位置の近
傍に高い速度で到達するほど大きな減衰力が発生する。
このため、弁体１２の変位速度にばらつきが生じても、
弁体１２及びアーマチャ３２が全閉位置又は全開位置に
達する際の速度は一定値以下に抑制され、これにより、
着座音の発生を確実に抑制することが可能となってい
る。

【００３９】また、上述の如く、弁体１２が中立位置の
近傍にある状態では、ボール６８ａ〜６８ｅと凹面部５
０、５２との間、及び、Ｃリング６６とホルダー５６の
内周面との間に、それぞれ隙間が形成されている。すな
わち、この状態では、Ｃリング６６及びボール６８ａ〜
６８ｅは一体となって、凹面部５０、５２の外周と、ホ
ルダー５６の内周との間を径方向に移動することができ
る。そして、弁体１２が中立位置から変位してボール６
８ａ〜６８ｅが凹面部５０又は５２の外周面に当接する
と、ボール６８ａ〜６８ｅは弁軸１６及びアーマチャ軸
２４に対して自動的に調心される。従って、本実施例で
は、ボール６８ａ〜６８ｅと弁軸１６及びアーマチャ軸
２４の芯出しは不要となり、これにより、緩衝装置２６
の組み付けが容易とされている。

【００４０】更に、本実施例では、オイルが第１流体室
６２及び第２流体室６４に封入される構成であるため、
緩衝装置２８にオイルを供給する油路等を設けることは
不要である。この点で、緩衝装置２８の簡単化・低コス
ト化が図られると共に、緩衝装置２８の配置の自由度が
向上されている。なお、上記実施例では、ボール６８ａ
〜６８ｅ及びＣリング６６が特許請求の範囲に記載した
当接部材に、ホルダー５６及びベローズ５８が特許請求
の範囲に記載した保持部材に、それぞれ相当している。

【００４１】ところで、上記実施例では、複数のボール
６８ａ〜６８ｅを周方向に配列すると共に、Ｃリング６
６によりボール６８ａ〜６８ｅを径方向内向きに付勢す
ることにより、拡径方向に弾性変形可能な「当接部材」
を構成することとした。しかしながら、本発明はこれに
限定されるものではなく、ボール６８ａ〜６８ｅ及びＣ
リング５６に代えて、ガータースプリング（密に巻かれ
たコイルスプリングを環状に湾曲させて両端を接続して
なるスプリング）、又は、円筒状の弾性部材に軸方向の
スリットを形成してなる部材などの、拡径方向に弾性変
形可能に構成された任意の部材を「当接部材」として用
いることができる。

【００４２】また、上記実施例では、弁軸１６の上端部
及びアーマチャ軸２４の下端部にそれぞれ凹面部５０及
び５２を設け、凹面部５０及び５２に跨がる曲面部又は
テーパ面部を形成することとした。しかしながら、弁軸
１６又はアーマチャ軸２４の一方にのみ凹面部を設ける
こととしてもよい。次に上記電磁駆動弁１０の変形例に
ついて説明する。図５は、電磁駆動弁１０の変形例であ
る電磁駆動弁１００を示す。電磁駆動弁１００は、電磁
駆動弁１０において、弁軸１６及びアーマチャ軸２４に
代えてそれぞれ弁軸１１６及びアーマチャ軸１２４を用
いた構成を有している。すなわち、弁体１２には弁軸１
１６が固定され、また、アーマチャ３２はアーマチャ軸
１２４に接合されている。なお、図５は、弁体１２及び
アーマチャ３２がそれぞれ全閉位置に保持された状態を
拡大して示している。図５に示す如く、上記第１実施例
の電磁駆動弁１０と同様に、弁体１２及びアーマチャ３
２が全閉位置に保持された状態で、弁軸１１６とアーマ
チャ軸１２４との間にはタペットクリアランスが形成さ
れている。

【００４３】アーマチャ軸１２４の下端部近傍には、上
記第１実施例の凹面部５０及び５２により構成される凹
面形状と同様の形状を有する凹面部１５０が形成されて
いる。凹面部１５０には、外径側に突出する突起１５２
が設けられている。突起１５２は、アーマチャ軸１２４
が全閉位置から開弁方向に変位を開始した場合に、アー
マチャ軸１２４が弁軸１１６に当接する前にボール６８
ａ〜６８ｅが突起１５２に当接するように、凹面部１５
０とボール６８ａ〜６８ｅとの当接部の直ぐ上方に配置
されている。

【００４４】かかる構成によれば、アーマチャ軸１２４
が全閉位置から開弁方向に変位を開始すると、先ず、突
起１５２がボール６８ａ〜６８ｅに当接する。突起１５
２がボール６８ａ〜６８ｅに当接した後、アーマチャ軸
１２４が更に変位すると、ボール６８ａ〜６８ｅは突起
１５２に乗り上げ、Ｃリング６６を押し拡げながら外径
側に変位する。この場合、アーマチャ軸１２４の運動エ
ネルギーの一部がＣリング６６を弾性変形させるエネル
ギーとして消費されることにより、アーマチャ軸１２４
の変位速度が低減される。そして、アーマチャ軸１２４
の変位速度が低減された状態で、アーマチャ軸１２４が
弁軸１１６に当接することにより、その際に発生する当
接音が小さく抑制される。

【００４５】アーマチャ軸１２４が弁軸１１６に当接し
た後、両者は一体となって開弁方向に変位する。そし
て、アーマチャ軸１２４が、ボール６８ａ〜６８ｅが突
起１５２を乗り越えるまで変位すると、以後、上記第１
実施例の電磁駆動弁１０の場合と同様に動作する。な
お、アーマチャ軸１２４が弁軸１１６に当接する時点
と、ボール６８ａ〜６８ｅが突起１５２を乗り越える時
点の先後は何れでもよく、ボール６８ａ〜６８ｅが突起
１５２に乗り上げることによりアーマチャ軸１２４が減
速された状態で弁軸１１６に当接するようになっていれ
ばよい。

【００４６】上述の如く、本実施例では、アーマチャ軸
１２４側に形成された凹面部１５０に突起１５２を設け
ることにより、弁体１２を開弁させる際に発生するアー
マチャ軸１２４と弁軸１１６との当接音を小さく抑制す
ることができる。従って、本実施例の電磁駆動弁１００
によれば、上記第１実施例の電磁駆動弁１０に比して更
に優れた静粛性を実現することができる。

【００４７】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、緩衝装置により弁体が閉弁端に達する際の変位速度
を低減しつつ、シャフトと緩衝装置との当接音を小さく
抑制できる。従って、本発明によれば、静粛性に優れた
電磁駆動弁を実現することができる。

【００４８】また、請求項２記載の発明によれば、アー
マチャ軸と弁軸との当接音を抑制することができる。ま
た、請求項３記載の発明によれば、当接部材及びシャフ
トの摩耗を低減することができる。更に、請求項４記載
の発明によれば、当接部材のシャフトに対する芯出しを
不要とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である電磁駆動弁の構成図
である。

【図２】電磁駆動弁が備える緩衝装置を軸方向に対して
垂直な平面で切断した際の断面図である。

【図３】緩衝装置を図２に示す直線III-III に沿って切
断した場合の左半分を示す断面図である。

【図４】弁体が全閉位置に保持された状態の緩衝装置を
示す図３と同様の断面図である。

【図５】本実施例の変形例である電磁駆動弁が備える緩
衝装置を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ 電磁駆動弁 １２ 弁体 １６、１１６ 弁軸 ２４、１２４ アーマチャ軸 ２６ 緩衝装置 ３２ アーマチャ ３４ アッパコア ３６ アッパコイル ３８ ロアコア ４０ ロアコイル ５０、５２、１５０ 凹面部 ５６ ホルダー ５８ ベローズ ６０ オリフィス ６２ 第１流体室 ６４ 第２流体室 ６６ Ｃリング ６８ａ〜６８ｅ ボール １５２ 突起

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 達雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 服部 宏之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3H106 DA07 DA25 DB02 DB12 DB26 DB32 DC02 DC17 DD06 EE20 GC11 KK17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向に変位可能に保持された弁体と、
   該弁体にシャフトを介して連結されたアーマチャと、該
   アーマチャに電磁力を作用させる電磁石とを備え、前記
   電磁力により前記弁体を開閉駆動する電磁駆動弁におい
   て、 前記シャフトに、小径部と、該小径部から軸方向両側に
   向けて次第に拡径する拡径部とを有する凹面部を設ける
   と共に、 前記弁体が中立位置近傍にある状態で前記小径部と隙間
   を隔てて対向し、前記弁体が変位端近傍に変位した状態
   で前記拡径部に当接するように前記シャフトの周囲に配
   設され、拡径方向に弾性変形し得る当接部材と、 該当接部材を軸方向に移動可能に保持する保持部材と、 作動流体が封入され、前記保持部材の軸方向への移動に
   応じて、一方が縮小し、他方が拡大するように構成され
   た第１及び第２の流体室と、 該第１及び第２の流体室を連通するオリフィスとにより
   構成された緩衝装置を設けたことを特徴とする電磁駆動
   弁。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電磁駆動弁において、 前記シャフトは、前記弁体に連結された弁軸と、前記ア
   ーマチャに連結されたアーマチャ軸とに分割され、 前記小径部は前記アーマチャ軸に設けられると共に、該
   小径部に前記当接部材に当接し得る突起が設けられたこ
   とを特徴とする電磁駆動弁。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の電磁駆動弁におい
   て、 前記当接部材は、球体と、該球体を前記シャフトに向け
   て付勢する弾性部材とにより構成されたことを特徴とす
   る電磁駆動弁。
4. 【請求項４】 請求項３記載の電磁駆動弁において、 前記球体は、前記シャフトの周囲を囲むように周方向に
   複数配置され、前記弾性部材は、該複数の球体を取り囲
   む環状の部材であり、 前記当接部材は、前記保持部材により径方向に移動可能
   に保持されることを特徴とする電磁駆動弁。