JP2001280523A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動弁体の僅かな移動による開弁時であって
も、可動弁体に作用する圧力の急激な変化を抑え、微妙
な圧力制御が可能な電磁弁を提供する。 【解決手段】 この可動子７の移動によって、開閉弁９
の弁体部４ａが弁座部５ａから離座して開弁する際、こ
の可動子７の移動に伴い、絞り弁部４ｃの外周面とシリ
ンダ開口６ａよりもシリンダ端面３ａ側のシリンダ内周
面とのオーバーラップ部分で構成される絞り弁１１を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ブレーキ装
置等に用いられる電磁弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術の車両用ブレーキ装置等に用い
られる電磁弁として、ハウジング内部に形成されたシリ
ンダと、該シリンダに開口する第１及び第２のポート
と、該シリンダ内を軸線方向に移動可能に設けられた可
動弁体と、該可動弁体とシリンダ壁との間に介在し、該
可動弁体をシリンダ内の初期位置に付勢する付勢手段
と、該付勢手段の付勢力に抗して電磁力に基づく押圧力
を可前記動弁体に付与する駆動手段とを備え、該駆動手
段の作動による前記可動弁体の移動によってシリンダ内
を介して前記第１及び第２のポートの間を連通・遮断す
る構成の電磁弁が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記電磁弁に
おいて、前記第１のポート側の液圧が第２のポート側の
液圧に対して高圧に保たれている状態で、第１及び第２
のポートの間を遮断状態から連通状態に切換え、第１の
ポート側の液圧を第２のポート側へ解放する場合には、
次に述べるような問題点があった。

【０００４】すなわち、第１及び第２のポートの間を遮
断状態から連通状態に切換える際は、僅かな可動弁体の
移動によっても可動弁体の受圧面積が急激に増加するた
め、可動弁体に対する押圧力を調整して、可動弁体をシ
リンダ内で僅かに移動させて第１及び第２のポートの間
を開弁させようとした場合に、電磁弁が急激に開弁する
という問題点があった。

【０００５】すなわち、この種電磁弁を車両用ブレーキ
装置等のホイールシリンダの減圧弁に用いた場合は、開
弁時における可動弁体のオーバーシュートが大きいた
め、ホイールシリンダ側の液圧を微妙に減圧制御するの
が難しいという問題点があった。

【０００６】本発明は、上記問題点を鑑み、可動弁体の
僅かな移動による開弁時であっても、可動弁体に作用す
る圧力の急激な変化を抑え、微妙な圧力制御が可能な電
磁弁を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために、ハウジング内部に形成されたシリンダ
と、該シリンダに開口する第１及び第２のポートと、該
シリンダ内を軸線方向に移動可能に設けられた可動弁体
と、該可動弁体とシリンダ壁との間に介在し、該可動弁
体をシリンダ内の初期位置に付勢する付勢手段と、該付
勢手段の付勢力に抗して電磁力に基づく力を可前記動弁
体に付与する駆動手段とを備え、該駆動手段の作動によ
る前記可動弁体の移動によってシリンダ内を介して前記
第１及び第２のポートの間を連通・遮断する構成の電磁
弁において、前記第１のポートをシリンダの軸線方向一
端側端面に開口し、前記第２のポートを途中分岐してシ
リンダ軸線方向に離間させてシリンダ周面に開口し、前
記可動弁体は、シリンダ軸線方向の一側に第１のポート
に形成された弁座部に離着座する弁体部と、外周面に第
２のポートの複数の開口のうちの、軸線方向第１のポー
ト寄りの一方開口の開度を調整する絞り部とを有し、前
記第２のポートの他方開口を、前記可動弁体のシリンダ
軸線方向他側のシリンダ内と連通させてなることを特徴
とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態の電
磁弁１を車両用ブレーキ装置に適用した場合を例に示し
たものである。

【０００９】２は内部にシリンダ３が形成されたハウジ
ングで、４はシリンダ３内に軸方向に移動可能に設けら
れた可動弁体である。

【００１０】ハウジング２には、第１のポート５及び第
２のポート６がシリンダ３内外を連通するように設けら
れている。

【００１１】ここで、第１のポート５のシリンダ開口
は、シリンダ３の一方の端面３ａに開口し、開口縁がテ
ーパ状に形成され、弁座部５ａを形成している。

【００１２】これに対し、第２のポート６は途中で２つ
に分岐され、複数のシリンダ開口６ａ，６ｂを有する。

【００１３】シリンダ開口６ａ，６ｂのうち、一方のシ
リンダ開口６ａは、一方のシリンダ端面３ａから軸方向
に離れた長さ位置のシリンダ内周面に開口している。シ
リンダ開口６ａは、本実施形態の場合は、シリンダ２の
長さ方向中間位置とシリンダ端面３ａとの間のほぼ中間
位置のシリンダ内周面に開口している。

【００１４】これに対し、他方のシリンダ開口６ｂは、
シリンダ開口６ａとシリンダ軸線方向に間隔を空けて他
方のシリンダ端面３ｂ寄りのシリンダ部分に開口し、本
実施形態の場合は、シリンダ端面３ｂ近くのシリンダ内
周面に開口している。

【００１５】なお、ハウジング３の他方のシリンダ端面
３ｂには、図示せぬプル型ソレノイドによってシリンダ
軸線方向に移動可能な可動子７を液密に挿通するための
挿通孔８が設けられている。

【００１６】可動弁体４は，その長さ方向の一側がシリ
ンダ内径に対して小径な開閉弁部４ａとなり、他側がシ
リンダ内径に対して同じく小径で、かつ前記挿通孔８を
介してシリンダ３内に挿通された可動子７が可動弁体４
に一体的に固定連結される連結部４ｂとなり、この開閉
弁部４ａと連結部４ｂとの間の中間部は、シリンダ内径
よりもやや小径で、前記開閉弁部４ａ及び連結部４ｂよ
りも大径の絞り弁部４ｃとなっている。

【００１７】開閉弁部４ａの端面はほぼ球面状に形成さ
れ、前述したテーパ状の弁座部５ａと当接または離間す
ることにより、第１のポート５と第２のポート６との間
を遮断・連通する弁体部４ｄとなっており、この弁体部
４ｄと弁座部５ａとによって開閉弁９が構成される。

【００１８】また、連結部４ｂと絞り弁部４ｃとの境界
段部はバネ受部４ｅを形成し、このバネ受部４ｅと他方
のシリンダ端面３ｂとの間には、コイルスプリング１０
が所定のセット荷重をもって縮設されている。

【００１９】このコイルスプリング１０の付勢力によっ
て、可動弁体４はシリンダ３内をシリンダ端面３ａ側に
付勢され、ソレノイドが非作動の初期状態にあっては、
図１に示すように、弁体部４ｄが弁座部５ａに当接され
て第１のポート５と第２のポート６との間の連通が遮断
され、可動弁体４のシリンダ端面３ｂ側への移動を規制
するようになっている。

【００２０】この初期状態においては、可動弁体４の大
径の絞り弁部４ｃの開閉弁部４ａ側の端部は、シリンダ
軸線方向にシリンダ開口６ａを越え、シリンダ開口６ａ
よりもシリンダ端面３ａ側のシリンダ内周面と所定長さ
Ｄ０だけオーバーラップするようになっている（図２
（ａ）参照）。

【００２１】これにより、この絞り弁部４ｃの外周面と
シリンダ内周面との間に形成される微小な隙間と前記オ
ーバーラップ部分の長さ（すなわち、この微小な隙間の
シリンダ軸線方向長さ）Ｄをもって、絞り弁１１が構成
される。

【００２２】そして、シリンダ内周面及びシリンダ端面
３ａと可動弁体４の開閉弁部４ａの周面とで形成される
シリンダ空間は、連通室１２を形成し、またシリンダ内
周面及びシリンダ端面３ｂと可動弁体４の連結部４ｂ及
び可動子７の周面とで形成されるシリンダ空間は、圧力
室１３を形成するようになっている。

【００２３】以上のように構成された電磁弁１をブレー
キ装置の減圧弁に適用した場合を例に、以下、その作用
について説明する。

【００２４】この場合、第１のポート５には大気圧解放
されたリザーバが、また第２のポート６には制動力の大
きさに応じた液圧が作用するホイールシリンダが連通さ
れているものとする。

【００２５】ホイールシリンダに液圧を作用させて制動
力を発生する場合は、減圧弁として設けられている電磁
弁１のソレノイドは作動せず可動子７は吸引されないの
で、可動子７が固定連結された可動弁体４には、コイル
スプリング１０の付勢力に抗して、その弁体部４ｄを弁
座部５ａから引き離す方向（図１において、左向き）の
力は作用しない。

【００２６】したがって、ホイールシリンダに発生する
制動力の大きさに応じて、ホイールシリンダと連通され
た第２のポート６内の液圧は上昇し、またその開口６ｂ
を介して常時第２のポート６と連通している圧力室１３
内の液圧も上昇する。これに対し、シリンダ開口６ａよ
りもシリンダ端面３ａ側のシリンダ内周面と所定長さＤ
０だけオーバーラップした部分の長さを有する絞り弁部
４ｃからなる絞り弁１１の作用によって、第２のポート
６と連通された連通室１２内の圧力も第２のポート６内
および圧力室１３内の圧力上昇速度に比しては緩慢なが
ら上昇し、最終的には、第２のポート６及び圧力室１３
内の液圧、すなわちホイールシリンダの液圧になる。

【００２７】次に、このホイールシリンダに発生してい
る制動力を解除する場合について説明する。

【００２８】ホイールシリンダに発生している制動力の
解除に際し、電磁弁１のソレノイドが作動し可動子７が
吸引されると、可動子７が固定連結された可動弁体４に
は、その弁体部４ａを弁座部５ｄから引き離す方向（図
１において、左向き）の吸引力が作用する。

【００２９】これにより、可動子７がコイルスプリング
１０の付勢力に抗して、図１において左向きに移動しだ
す。

【００３０】この可動子７の移動によって、開閉弁９の
弁体部４ｄは弁座部５ａから離座して開弁する一方、こ
の可動子７の移動に伴い、絞り弁部４ｃの外周面とシリ
ンダ開口６ａよりもシリンダ端面３ａ側のシリンダ内周
面とのオーバーラップ部分の長さＤは、図２に示すよう
に減少していく。

【００３１】この結果、第１のポート５と第２のポート
６との間が前記遮断状態から連通状態となり、ホイール
シリンダの液圧はリザーバに解放される。

【００３２】ところで、この際には、開閉弁９の閉弁状
態では、弁体部４ｄと弁座部５ａとの当接部分よりも内
周側の弁体部４ｄ部分を除いて可動弁体４に作用してい
た連通室１２内の液圧が、開閉弁９の弁体部４ｄが弁座
部５ａから離座することによって、弁体部４ｄと弁座部
５ａとの当接部分よりも内周側の弁体部４ｄ部分にも作
用するようになる。

【００３３】この結果，可動弁体４の連通室１２側の受
圧面積が増大するため、可動弁体４には、ソレノイドの
吸引力による開弁方向の力に加え、上記開閉弁９の弁体
部４ｄの受圧面積の増大に伴ってさらに開弁方向の力が
作用しようとする。

【００３４】しかしながら、開閉弁９の弁体部４ｄは弁
座部５ａから離座しても、可動弁体４が初期状態でシリ
ンダ開口６ａよりもシリンダ開口５ａ側のシリンダ内周
面とオーバーラップした所定長さＤ０の区間の距離だけ
移動する間は、絞り弁１１は可動弁体４の移動によって
変化するオーバーラップした部分の長さＤに応じて、第
２のポート６と連通室１２との間の液の流れに絞り作用
を生じさせる。

【００３５】これにより、可動弁体４の移動による開閉
弁９の開弁当初に、可動弁体４の連通室１２側の受圧面
積が増大しても、連通室１２と第２のポート６との間
は、絞り弁１１によって液の連通が制限されているの
で、連通室１２内の液圧の減圧に対して第２のポート６
及び圧力室１３内の液圧の減圧が遅れることになり、こ
の減圧の遅れ分だけ圧力室１３内の液圧の大きさが連通
室１２内の液圧の大きさよりも高く保たれ、この差圧分
だけ可動弁体４の連通室１２側の受圧面積が増大による
開弁方向の力を減少させることができる。

【００３６】したがって、ホイールシリンダの液圧を減
圧制御するときには、初期状態から所定長さＤ０のオ−
バラップした部分の長さの範囲内における可動弁体４の
移動（ストロ−ク）では、絞り弁１１の作用によって可
動弁体４の急激な動きが抑制できるので、ホイールシリ
ンダの液圧の微妙な減圧制御が行える（図３参照）。

【００３７】また、ホイールシリンダの液圧の急速な減
圧が必要なときには、初期状態から所定長さＤ０のオ−
バラップした部分の長さの範囲を越える可動弁体４の移
動によって、絞り弁１１の絞り作用を中止させ、流路抵
抗を大幅に小さくすることができ、必要な減圧速度を確
保できるようになっている。

【００３８】本実施形態の電磁弁は、電磁弁１は以上の
ように構成されるが、次に他の実施形態の電磁弁２１を
図４に示す。

【００３９】前述した実施形態の電磁弁１が開閉弁であ
るのに対し、本実施形態の電磁弁２１は三方弁となって
おり、前述した実施形態の電磁弁１と同様の構成部分に
ついては、同一の符号を付し、説明を省略する。

【００４０】２２は内部にシリンダ３が形成されたハウ
ジングで、２４は可動弁体である。

【００４１】ハウジング２２には、第１のポート５及び
第２のポート６に加え、第３のポート２５がシリンダ３
内外を連通するように設けられている。

【００４２】ここで、第３のポート２５のシリンダ開口
は、シリンダ３のシリンダ端面３ｂに開口し、開口縁が
テ−パ状に形成され、弁座部２５ａを形成している。

【００４３】シリンダ開口の６ａ，６ｂのうち、一方の
開口６ａはシリンダ３のほぼ中間長さ位置のシリンダ内
周面に開口し、他方の開口６ｂは他方のシリンダ端面３
ｂ近くのシリンダ内周面に開口している。

【００４４】可動弁体２４は、外径がシリンダ内径より
もやや小径で、シリンダ３内をシリンダ軸方向に移動可
能なスリ−ブ２６と、スリ−ブ２６の両端よりそれぞれ
スリ−ブ軸線方向に進退自在に突出するようにスリ−ブ
２６の内部を移動可能に配置された２つの弁体部材２
７，２８と、両弁体部材２７，２８間に設けられ、両弁
体部材２７，２８を互いに離間させる方向に付勢する離
間スプリング２９とから構成されている。

【００４５】両弁体部材２７，２８は、それぞれのフラ
ンジ部２７ａ，２８ａがスリ−ブ２６両端側に形成され
た内方フランジ部２６ａ，２６ｂに当接することによっ
て、スリ−ブ２６の各端部からの突出が規制されるよう
になっている。

【００４６】そして、スリ−ブ２６の一側端部とシリン
ダ端面３ａとの間には、スリ−ブ２６をシリンダ端面３
ｂ側に付勢するコイルスプリング１０が所定のセット荷
重をもって縮設されており、スリ−ブ２６の他側端部に
は図示せぬプッシュ型ソレノイドの可動子７が挿通孔８
を介してシリンダ軸方向から当接している。なお、コイ
ルスプリング１０のバネ力は離間スプリング２９のバネ
力よりも強くなっている。

【００４７】このコイルスプリング１０の付勢力によっ
て、可動弁体２４のスリ−ブ２６は、シリンダ３内をシ
リンダ端面３ｂ側に付勢され、ソレノイドが非作動の初
期状態にあっては、図４に示すように、弁体部材２７の
フランジ部２７ａがスリ−ブ２６の内方フランジ部２６
ａと当接することによって第１のポート５の弁座部５ａ
から離間して開閉弁９が開弁する一方、弁体部材２８が
弁座部２５ａに離間スプリング２９のバネ力によって圧
接され、弁体部材２８と弁座部２５ａによって構成され
る開閉弁３０は閉弁している。

【００４８】以上のように構成された電磁弁２１を、例
えばブレ−キ装置の増減圧弁に適用した場合は、第１の
ポ−ト５には大気開放されたリザ−バが、また第２のポ
−ト６には制動力の大きさに応じた液圧が作用するホイ
−ルシリンダが、さらに第３のポ−ト２５にはホイ−ル
シリンダに制動力を発生させるための液圧を供給する液
圧供給源が接続されるようになっている。

【００４９】ソレノイドが非作動の初期状態にあって
は、図４に示すように、開閉弁９は開弁し、開閉弁３０
が閉弁されているので、ホイ−ルシリンダの液圧はリザ
−バに開放されて減圧され、ホイ−ルシリンダには制動
力が発生していない。次にソレノイドが作動し、可動弁
体２４のスリ−ブ２６が可動子７により押動され、シリ
ンダ３内をシリンダ端面３ｂ側からシリンダ端面３ａ側
に向けて所定距離だけ移動すると、開閉弁９，３０いず
れも閉弁するようになり、ホイ−ルシリンダはリザ−バ
及び液圧供給源いずれに対しても連通が遮断され、液圧
保持の状態になる。さらにソレノイドが作動し、可動弁
体２４のスリ−ブ２６がシリンダ端面３ａ側に向けて所
定距離だけ移動すると、開閉弁９が閉弁したまま、開閉
弁３０が開弁するようになり、ホイ−ルシリンダは液圧
供給源と連通されて増圧され、ホイ−ルシリンダには制
動力が発生する。

【００５０】これら可動弁体２４の移動による開閉弁
９，３０の状態変化によって、ホイ−ルシリンダの液圧
を増減圧または保持を行えるようになっている。

【００５１】ここで、開閉弁９が開弁し、開閉弁３０が
閉弁されている状態に対して、開閉弁９が閉弁し、開閉
弁３０が開弁されている状態では、スリ−ブ２６の外周
部は、そのシリンダ端面３ａ側の端部がシリンダ開口６
ａを越え、シリンダ開口６ａよりも弁座部５ａ側のシリ
ンダ内周面と所定長さだけオ−バ−ラップするようにな
っている。

【００５２】そして、このスリ−ブ２６の外周面とシリ
ンダ内周面との間に形成される微小な隙間と前記オ−バ
−ラップ部分の長さをもって、絞り弁１１が構成され
る。

【００５３】これにより、その減圧の際においては絞り
弁１１は前記実施形態の電磁弁１の場合と同様な作用を
果たし、可動弁体２４の弁体部材２７の急激な動きが抑
制できるので、ホイールシリンダの液圧の微妙な減圧制
御が行える。

【００５４】

【発明の効果】以上、本発明によれば、弁体の僅かな移
動に基づく減圧の際に、絞りによって弁体に作用する圧
力の開弁の際における急激な変化を抑えることができる
ため、微妙な減圧制御も可能になる。

【００５５】また、急速な減圧が必要なときには、初期
状態から絞り部分の長さの範囲を越える可動弁体の移動
によって、絞り弁の絞り作用を中止させ、流路抵抗を大
幅に小さくすることができ、必要な減圧速度を確保でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一の実施の形態の電磁弁の構成図で
ある。

【図２】 本発明の一の実施の形態の電磁弁の絞り弁の
動作説明図である。

【図３】 本発明の一の実施の形態の電磁弁の動作特性
図である。

【図４】 本発明の他の実施の形態の電磁弁の構成図で
ある。

【符号の説明】

２ ハウジング ３ シリンダ ４，２４ 可動弁体 ５ 第１のポート ６ 第２のポート ７ 可動子 ９ 開閉弁 １０ コイルスプリング １１ 絞り弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D046 BB00 BB28 CC02 LL23 LL33 3H059 AA03 BB07 CD04 DD01 DD06 DD13 EE13 FF03 FF11 3H106 DA03 DA07 DC02 DC17 EE36 EE48 GB23 GC29 HH06 KK03 KK22

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内部に形成されたシリンダ
   と、該シリンダに開口する第１及び第２のポートと、該
   シリンダ内を軸線方向に移動可能に設けられた可動弁体
   と、該可動弁体とシリンダ壁との間に介在し、該可動弁
   体をシリンダ内の初期位置に付勢する付勢手段と、該付
   勢手段の付勢力に抗して電磁力に基づく力を可前記動弁
   体に付与する駆動手段とを備え、該駆動手段の作動によ
   る前記可動弁体の移動によってシリンダ内を介して前記
   第１及び第２のポートの間を連通・遮断する構成の電磁
   弁において、 前記第１のポートをシリンダの軸線方向一端側端面に開
   口し、前記第２のポートを途中分岐してシリンダ軸線方
   向に離間させてシリンダ周面に開口し、前記可動弁体
   は、シリンダ軸線方向の一側に第１のポートに形成され
   た弁座部に離着座する弁体部と、外周面に第２のポート
   の複数の開口のうちの、軸線方向第１のポート寄りの一
   方の開口の開度を調整する絞り部とを有し、前記第２の
   ポートの他方の開口を、前記可動弁体のシリンダ軸線方
   向他側のシリンダ内と連通させてなることを特徴とする
   電磁弁。