JP2005030562A - 常閉型電磁弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 常閉型電磁弁10は、固定コア22と、弁座42に対し着座可能な弁体30と、可動コア32と、閉弁方向に可動コア32を付勢するばね部材34と、を含み、固定コア22と可動コア32との離間距離−吸引力特性線S1を求め、可動コア32の初期位置L0における離間距離−吸引力特性線S1の傾きをA(N/mm)としたとき、ばね部材34のばね定数をA(N/mm)に設定した。
【選択図】 図3
Description
固定コアと、
弁座に対し着座可能に対向配置され、作動液の流路を開閉する弁部と、
前記固定コアと前記弁座との間に配置され、前記弁座に対し前記弁部と共に進退可能な可動コアと、
前記弁座に対し前記弁部が着座し閉弁する閉弁方向に、前記可動コアを付勢する弾性付勢部材と、
通電によって前記可動コアと前記固定コアとの間に吸引力を発生させ、前記可動コアを閉弁状態の初期位置から前記弾性付勢部材の付勢力に抗し開弁方向に後退させるコイルと、
を含み、
前記コイルを通電したときに発生する前記固定コアと前記可動コアとの吸引力を両者の離間距離と関連付けて求めた離間距離−吸引力特性線における、前記初期位置での傾きをA(N/mm)としたとき、
前記弾性付勢部材の圧縮弾性係数をA(N/mm)に設定したことを特徴とする。
固定コアと、
弁座に対し着座可能に対向配置され、作動液の流路を開閉する弁部と、
前記固定コアと前記弁座との間に配置され、前記弁座に対し前記弁部と共に進退可能な可動コアと、
前記弁座に対し前記弁部が着座し閉弁する閉弁方向に、前記可動コアを付勢する弾性付勢部材と、
通電によって前記可動コアと前記固定コアとの間に吸引力を発生させ、前記可動コアを閉弁状態の初期位置から前記弾性付勢部材の付勢力に抗し開弁方向に後退させるコイルと、
を含み、
前記初期位置における前記固定コアと前記可動コアとの離間距離の組付公差範囲を設定し、
前記コイルを通電したときに発生する前記固定コアと前記可動コアとの吸引力を両者の離間距離と関連付けて求めた離間距離−吸引力特性線において、前記組付公差範囲の最小離間距離における吸引力と、最大離間距離における吸引力と、を結ぶ直線の傾きをA(N/mm)としたとき、
前記組付公差範囲における前記弾性付勢部材の圧縮弾性係数をA(N/mm)に設定したことを特徴とする。
前記弁部は、前記可動コアとは別体に形成された弁体からなり、
前記弁体は、前記可動コアの前記弁座側の先端に嵌合固定することができる。
前記弾性付勢部材は、ばね部材であり、
前記圧縮弾性係数は、ばね定数とすることができる。
本発明の一実施の形態に係る電磁弁は、図1に示すように、例えば車両用アンチロックブレーキシステム(ABS)の作動液流路を開閉するための常閉型電磁弁10である。常閉型電磁弁10は、基体1の装着孔3内に挿入され、係止部材4によって抜け止め固定された薄肉円筒状のボディ20と、ボディ20の一端に固定された固定コア22と、通電によって固定コア22を励磁させるコイル24と、弁座42に対し着座可能に対向配置され、作動液の流路を開閉する弁部としての弁体30と、固定コア22と弁座との間に配置され、弁座に対し弁体30と共に進退可能な可動コア32と、固定コア22と可動コア32の間にあって、弁座42に対し弁体30が着座し閉弁する閉弁方向に、可動コア32を付勢する弾性付勢部材としてのばね部材34と、を有する。コイル24は、コイル24へ通電する電流値を制御する図示せぬ電流制御手段と端子25を介してに電気的に接続されている。コイル24は、通電によって可動コア32と固定コア22との間に吸引力を発生させ、可動コア32を閉弁状態の初期位置からばね部材34の付勢力としてのばね力に抗し開弁方向に後退させる。
ボディ20は、薄肉円筒状であって、その一端には固定コア22が固定され、他端内側には弁座体40が固定され、可動コア32が固定コア22と弁座体40との間で進退可能に配置され、弁座体40が固定された他端を基体1の装着孔3内に挿入されている。ボディ20の他端側の外周面は、基体1の装着孔3との間で複数の環状シール部材Cによって作動液に対し液密にシールされている。ボディ20は、基体1に形成された作動液流路2に対して開口する流入口6と流出口8とを有し、流入口6にフィルタ部材5及び円筒状の弁座体40が装着されている。基体1から外部に突出したボディ20の外側には、樹脂製のボビン26に巻装されたコイル24と、コイル24の外側を覆うコイルケース28とが取り付けられている。
固定コア22は、磁性材料からなる略円柱形状であって、その外周面の約半分程度をボディ20の内部に挿入し、ボディ20と溶接固定されている。固定コア22のボディ20側の先端中心には、ばね部材34の一端が当接する突起221が形成されている。
可動コア32は、磁性材料からなる略円柱形状であって、固定コア22に対向する一方の端部に横断面円形の凹部321が開口形成され、弁座体40に対向する先細り形状の他方の端部に弁体30が圧入されている。凹部321内には、ばね部材34が凹部321の底部に当接して配置されている。したがって、ばね部材34は、その一端を可動コア32の凹部321内に当接させ、その他端を固定コア22の突起221に当接させている。可動コア32の凹部321の開口端は、固定コア22の突起221の外径よりも大きく形成され、可動コア32と固定コア22が吸着した際に突起221を収容可能である。
弁体30は、先端を球面とした先細りの略円錐形状を有し、弁座体40の小径開口部に形成された漏斗状の弁座42に当接して閉弁する。コイル24が励磁しない消磁状態において、ばね部材34のばね力は、閉弁した弁体30のシール面積にかかる作動液の液圧に抗して弁体30を弁座42に着座可能なばね力に設定されている。つまり、固定コア22と、可動コア32とをばね部材34を圧縮させて所定のばね力を発生させた状態で挟んで組付されている。
以下、本実施の形態に係る常閉型電磁弁10の動作について説明する。
コイル24が通電しない消磁状態では、固定コア22は励磁せず、図1に示すように可動コア32は初期位置にあって、ばね部材34のばね力によって閉弁方向に付勢されており、弁体30は弁座42に当接して着座配置されて閉弁状態を維持する。したがって、この消磁状態で作動液は、流入口6と流出口8が連通しておらず、作動液は流れない。
図示せぬ電流制御手段からコイル24に通電して固定コア22が励磁すると、固定コア22と可動コア32との間に吸引力が発生し、ばね部材34のばね力に抗して可動コア32が固定コア22側に後退し、弁体30が弁座42から離間配置される。したがって、コイル24が通電した状態で、作動液は、流入口6から流出口8へと流れる。
コイル24へ通電する電流値を制御することで、常閉型電磁弁10の流出口8側の作動液の液圧を制御することができる。図示せぬ電流制御手段は、例えば流出口8側に配置した図示しない圧力センサからの信号に従って、コイル24へ通電する電流値を制御する。コイル24へ通電する電流値を制御することで、可動コア32に働く吸引力の大きさを制御することができる。可動コア32の推力は、吸引力とばね力によって決定され、作動液の液圧とバランスをとることができる。したがって、吸引力の大きさを制御することで、固定コア22と可動コア32との離間距離、つまり開弁量を調整して流出口8側へ流れる作動液の液圧を制御する。
図2に示すように、可動コア32には、励磁による吸引力Fと、ばね部材34によるばね力Tと、弁体30にかかる作動液の液圧Pが作用する。上述したように、消磁状態においては、固定コア22と可動コア32の間には吸引力Fが発生しておらず、液圧P<ばね力Tとなって閉弁状態が維持される。そして、図示しない電流制御手段からコイル24に通電すると、固定コア22が可動コア32を吸引する方向に吸引力Fが働き、吸引力F+液圧P>ばね力Tの関係のとき、ばね部材34を圧縮して弁体30が開弁する。
次に、本発明の常閉型電磁弁10における固定コア22と可動コア32との離間距離−吸引力特性線について、図3を用いて説明する。
図4には、図3に示した離間距離−吸引力特性線S1、S2を離間距離−ばね力特性線T1と合成した離間距離−推力特性線W1、W2が示される。離間距離−吸引力特性線W1は、離間距離−吸引力特性線S1と離間距離−ばね力特性線T1とを合成したものであり、離間距離−吸引力特性線W2は、離間距離−吸引力特性線S2と離間距離−ばね力特性線T1とを合成したものである。このように可動コア32の吸引力Fとばね部材34のばね力Tの特性線を合成することで、ばね部材34が実際に組みつけられた常閉型電磁弁10の離間距離−推力特性線W1及びW2が得られる。これらの特性線W1,W2は、少なくとも組付公差範囲において、ほぼ直線状態で、それぞれ吸引力G1、G2が得られることがわかる。したがって、組付公差範囲(L1〜L2)内で生産された常閉型電磁弁10は、コイル24に電流を流したときに可動コア32の初期位置で発生する初期推力G1、G2がほぼ一定となる。
10 常閉型電磁弁
20 ボディ
24 コイル
22 固定コア
30 弁体
32 可動コア
34 ばね部材
40 弁座体
42 弁座
220 固定コアの対向面
230 可動コアの対向面
A 離間距離−吸引力特性線の傾き
S 離間距離−吸引力特性線
T 離間距離−ばね力特性線
W 離間距離−推力特性線
X 離間距離
Claims (4)
- 固定コアと、
弁座に対し着座可能に対向配置され、作動液の流路を開閉する弁部と、
前記固定コアと前記弁座との間に配置され、前記弁座に対し前記弁部と共に進退可能な可動コアと、
前記弁座に対し前記弁部が着座し閉弁する閉弁方向に、前記可動コアを付勢する弾性付勢部材と、
通電によって前記可動コアと前記固定コアとの間に吸引力を発生させ、前記可動コアを閉弁状態の初期位置から前記弾性付勢部材の付勢力に抗し開弁方向に後退させるコイルと、
を含み、
前記コイルを通電したときに発生する前記固定コアと前記可動コアとの吸引力を両者の離間距離と関連付けて求めた離間距離−吸引力特性線における、前記初期位置での傾きをA(N/mm)としたとき、
前記弾性付勢部材の圧縮弾性係数をA(N/mm)に設定したことを特徴とする常閉型電磁弁。 - 固定コアと、
弁座に対し着座可能に対向配置され、作動液の流路を開閉する弁部と、
前記固定コアと前記弁座との間に配置され、前記弁座に対し前記弁部と共に進退可能な可動コアと、
前記弁座に対し前記弁部が着座し閉弁する閉弁方向に、前記可動コアを付勢する弾性付勢部材と、
通電によって前記可動コアと前記固定コアとの間に吸引力を発生させ、前記可動コアを閉弁状態の初期位置から前記弾性付勢部材の付勢力に抗し開弁方向に後退させるコイルと、
を含み、
前記初期位置における前記固定コアと前記可動コアとの離間距離の組付公差範囲を設定し、
前記コイルを通電したときに発生する前記固定コアと前記可動コアとの吸引力を両者の離間距離と関連付けて求めた離間距離−吸引力特性線において、前記組付公差範囲の最小離間距離における吸引力と、最大離間距離における吸引力と、を結ぶ直線の傾きをA(N/mm)としたとき、
前記組付公差範囲における前記弾性付勢部材の圧縮弾性係数をA(N/mm)に設定したことを特徴とする常閉型電磁弁。 - 請求項1〜2記載の常閉型電磁弁のいずれかにおいて、
前記弁部は、前記可動コアとは別体に形成された弁体からなり、
前記弁体は、前記可動コアの前記弁座側の先端に嵌合固定されていることを特徴とする常閉型電磁弁。 - 請求項1〜3記載の常閉型電磁弁のいずれかにおいて、
前記弾性付勢部材は、ばね部材であり、
前記圧縮弾性係数は、ばね定数であることを特徴とする常閉型電磁弁。
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