JP2005282682A - 常開型電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 スライド部の振動を防止してリリーフ手段の動作安定化を図ることができる常開型電磁弁を提供する。
【解決手段】 常開型電磁弁１０は、可動コア４０に内蔵され、リテーナ３０と当接して座ばね５２よりも大きなセット荷重で設けられたリリーフばね４４によりリテーナ３０を着座方向に押動し、かつリテーナ３０が弁座６０に着座した状態で弁座６０の連通流路に流入した作動液の液圧が所定の圧力に達した場合にリリーフばね４４が圧縮されるのに伴って弁体５０を弁座６０から離座させるように可動コア４０内を摺動するスライド部材４８を有するリリーフ手段４３と、を備え、スライド部材４８が磁性材料により形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、作動液流路を開閉する弁部材を備えた常開型電磁弁に関する。

従来、作動液流路を開閉する電磁弁（ソレノイド・バルブ）として、通常時には開弁していると共にコイルの通電により固定コアと可動コアとの間に電磁吸引力を発生させて閉弁動作する常開型電磁弁（ノーマルオープン・バルブ）が知られている。このような常開型電磁弁は、作動液を弁内部に流入させるための連通流路を有する弁座と、弁座に対して当接／離間して弁座の連通流路を開閉する弁体が設けられたリテーナとを備えている。常開型電磁弁では、コイルの通電によりコアが励磁され、固定コアと可動コアとの間に電磁吸引力が発生することによって可動コアが固定コア側に移動してリテーナを押動することにより弁体を弁座に当接させて作動液の連通流路を遮断する。一方でコイルへの通電を中止すると、リテーナは可動コア側へ付勢されて弁体が弁座から離間することにより作動液の連通流路が開放される。

そして、常閉型電磁弁には可動コアにリリーフ手段が内蔵されたものがある（特許文献１参照）。常閉型電磁弁に設けられるリリーフ手段は、可動コアの中心部に案内孔が形成されており、リテーナを弁座側へ押動するスライド部材と、スライド部材をリテーナ側へ付勢するリリーフばねを収納している。このようなリリーフ手段では、コイルに通電を行い可動コアを固定コア側へ移動させて閉弁状態となっていても、弁座の連通流路側の液圧が所定の圧力以上に上昇した場合にはリリーフばねが圧縮されることによりリテーナが弁体と共に弁座に対して離座方向に移動し液圧を緩和させることができる。
特開２０００−１８４１６号公報

しかしながら、弁座の連通流路側の作動液流路中に設けられたポンプが作動液を前記電磁弁側へ吐出する動作などを繰返し行うことにより作動液流路に液圧変動が生じると、リリーフ手段が過敏に反応して作動してスライド部材が振動することがある。この振動は、異音を発生させたり、作動液流路に不要な作動液の脈動を発生させたりするおそれがある。これを防止するためにスライド部材を付勢するリリーフばねを強くするとリリーフ手段が設定通りに作動しなくなることが懸念される。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的はスライド部材の振動を防止してリリーフ手段の動作安定化を図ることができる常開型電磁弁を提供することにある。

本発明は、固定コアと、作動液を流入させるための連通流路を有する弁座と、前記弁座に着座可能に設けられ、前記弁座の連通流路を開閉する弁部材と、前記固定コアに対向配置され、前記弁部材と共に前記弁座に対して進退移動可能な可動コアと、前記弁部材を前記弁座に対して離座方向に付勢する第１の弾性付勢部材と、通電により少なくとも前記固定コアと前記可動コアとの間に電磁吸引力を発生させるコイルと、前記可動コアに内蔵され、前記弁部材と当接して前記第１の弾性付勢部材よりも大きなセット荷重で設けられた第２の弾性付勢部材により当該弁部材を着座方向に押動し、かつ前記弁部材が前記弁座に着座した状態で当該弁座の連通流路に流入した作動液の液圧が所定の圧力に達した場合に前記第２の弾性付勢部材が圧縮されるのに伴って当該弁部材を当該弁座から離座させるように前記可動コア内を摺動するスライド部材を有するリリーフ手段と、を備えた常開型電磁弁であって、前記スライド部材は、磁性材料により形成されていることを特徴とする常開型電磁弁に関するものである。

本発明によれば、弁部材を弁座から離座させるように移動するリリーフ手段のスライド部材が磁性材料によって形成されていることで、閉弁状態においてコイルから発生される磁気を利用してスライド部材を可動コアに吸着させながら摺動させることができる。すなわち、本発明ではリリーフ動作時におけるスライド部材の摺動抵抗を増加させることによって、スライド部材の動きを緩慢にし、作動液の液圧変動にリリーフ手段が過敏に反応してスライド部材が振動してしまう事態を防止することができる。これにより、本発明の常開型電磁弁では、リリーフ動作において異音を発生させたり、作動液流路に不要な作動液の脈動を発生させたりすることなく作動液の液圧の安定化制御を行うことができる。

本発明の常開型電磁弁において、前記可動コアは、前記スライド部材の摺動をガイドする円筒状のガイド領域を有し、前記スライド部材は、前記ガイド領域にガイドされる円筒状の摺動部を有し、当該摺動部の外径が前記ガイド領域の内径よりも小さいことが望ましい。このようにすれば、スライド部材が可動コアに吸着する領域がスライド部材の摺動方向に沿った僅かな領域のみとなるため、摺動抵抗を増加させても確実にリリーフ動作を行わせることができる。

本発明の常開型電磁弁において、前記スライド部材は、有底の筒状で内部に前記第２の弾性付勢部材の少なくとも一部を収容可能に形成されていてもよい。このようにすれば、軽量化を図ることができるとともに、第２の弾性付勢部材を収容するための空間を別途設ける必要がなくなるため電磁弁全体の小型化を図ることができ、さらには電磁弁内部の設計自由度を向上させることができる。

以下、本発明に好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施の形態に係る常開型電磁弁１０の開弁状態の一例を示す縦断面図である。図２は、本実施の形態に係る常開型電磁弁１０の閉弁状態の一例を示す縦断面図である。図３は、本実施の形態に係る常開型電磁弁１０のリリーフ状態の一例を示す縦断面図である。図４は、図２における部分拡大図である。図５は、図４における断面図である。

本実施の形態に係る常開型電磁弁１０は、例えば車両用ブレーキ液圧制御装置の作動液流路を開閉するためのものである。常開型電磁弁１０は、例えばアルミニウム製の基体１に形成された装着孔３にその一部を挿入され、環状の係止部材４によって固定される。常開型電磁弁１０は、基体１に固定された固定コア２０と、作動液の流路を開口形成する弁座６０と、固定コア２０の一端から他端にかけて貫通した弁孔２２内に収容される弁部材としてのリテーナ３０及び弁体５０と、弁体５０を弁座６０に対して離座方向に付勢する座ばね５２（第１の弾性付勢部材）と、固定コア２０に対向配置され、弁座６０に対してリテーナ３０及び弁体５０を押動しながら前進する可動コア４０と、を有する。さらに、常開型電磁弁１０は、通電によって固定コア２０を励磁させて可動コア４０を弁体５０の着座方向に前進させるコイル１２と、可動コア４０に内蔵され、リテーナ３０を着座方向へ押動するリリーフ手段４３と、を有する。

固定コア２０は、例えば鉄や鉄合金等の磁性材料で形成された略円筒状の部材である。固定コア２０は、基体１に形成された作動液流路２に対して開口する第１開口部２４と第２開口部２６とを有している。固定コア２０の第１開口部２４側には、ゴム組成物からなる環状シール部材Ｃ２が基体１との間に配置され、第１開口部２４側と第２開口部２６側の作動液流路２を液密にシールしている。また、固定コア２０の第２開口部２６側には、ゴム組成物からなる環状シール部材Ｃ１が基体１との間に配置され、第２開口部２６側の作動液流路２と基体１の外部とを液密にシールしている。固定コア２０の第１開口部２４には第１フィルタ部材Ｆ１が装着されている。固定コア２０の弁孔２２の一方の開口端である第１開口部２４側には、円筒状の弁座６０が嵌合固定されている。

基体１の上面から突出した固定コア２０に対して、有底筒状の案内筒１８の開口側が溶接固定されると共に、樹脂製のボビン１４に巻装されたコイル１２と、コイル１２の外側を覆うコイルケース１６とが取り付けられている。案内筒１８は、固定コア２０の外周面とほぼ同径の内径を有する薄肉の筒状部と、該筒状部の端部を閉塞する半球状の底部と、を有している。案内筒１８の筒上部の開口側内周面が、固定コア２０の外周面と溶接固定されている。案内筒１８の内部には、可動コア４０が内蔵され、可動コア４０は、筒状部の内周面に摺動案内されると共に、底部内面に当接して後退規制される。

コイル１２は、端子１３によって、図示せぬ電流制御手段に電気的に接続されている。電流制御手段は、ブレーキ液圧制御装置の使用状況に応じてコイル１２へ選択的に任意の電流値を通電制御する。

可動コア４０は、磁性材料例えば鉄系金属からなる略円筒状で、外周面には縦軸方向に沿って延びる連通溝４１が周方向に複数、例えば３つ形成され、固定コア２０の弁孔２２と連通させることで作動液を流通可能としている。可動コア４０は、コイル１２の非通電状態において、固定コア２０に対向して離間配置され、コイル１２の通電状態において、固定コア２０側に吸引されて前進する。可動コア４０には、軸方向に貫通する案内孔４２が形成され、案内孔４２には、リリーフ手段４３を備えている。

リリーフ手段４３は、案内孔４２内にガイド領域４２ａにおいて摺動案内されて進退可能なスライド部材４８と、案内孔４２の後端部（図１における上端部）に圧入固定された有底筒状の受け部材４７と、当接部材４８と受け部材４７の間に配置されたリリーフばね４４（第２の弾性付勢部材）とから構成される。リリーフ手段４３のスライド部材４８は、リテーナ３０の端部に当接し、コイル１２への通電により可動コア４０が固定コア２０側に吸引されて前進することでリテーナ３０を押動する。リリーフばね４４は、弁体５０を弁座６０から離座方向へ付勢する座ばね５２よりもセット荷重が大きくなるように縮設されている。したがって、コイル１２が通電して可動コア４０が固定コア２０に吸引されると、リリーフばね４４よりも早く座ばね５２が圧縮されて弁体５０が弁座６０に着座する。

スライド部材４８は、図４に示すように、薄肉の有底筒状で、リテーナ３０と当接する当接部４８１と、案内孔４２のガイド領域４２ａにガイドされる摺動部４８２と、当接部４８１から摺動部４８２へと接続する段部４８４と、を有し、内部にリリーフばね４４の少なくとも一部を収容可能に形成されている。段部４８４の内側面は、リリーフばね４４の一端が当接し、段部４８４の外側面は、可動コア４０の案内孔４２の内側へ突出形成されたストッパ段部４６２と当接することでスライド部材４８の前進限を規定する。当接部４８１は、底部４８３が平坦面に形成され、リテーナ３０の端面３６と当接する。スライド部材４８と案内孔４２との間には、作動液が流通可能に形成され、摺動部４８２の側面に形成された連通孔４９によって、リリーフ手段４３内にも作動液が流通可能となっている。このようにスライド部材４８の内部にリリーフばね４４を収容するように形成しておけば、軽量化を図ることができる。またリリーフばね４４を収容するための空間を別途設ける必要がなくなるため電磁弁全体の小型化を図ることができ、さらには電磁弁内部の設計自由度を向上させることができる。

リテーナ３０は、略円柱形状で、固定コア２０の軸方向に沿って貫通する弁孔２２に摺動案内されて進退自在に配設される。リテーナ３０の先端には球状の弁体５０が圧入固定され、他端には可動コア４０のスライド部材４８が当接する端面３６が形成される。リテーナ３０の外周壁面には、流通溝３２が複数形成され、作動液を流通可能にしている。リテーナ３０は、座ばね５２に当接して弁座６０に対して離座方向に付勢されている。

弁座６０は、略円筒状であって、小径の第１弁座開口部６２と、大径の第２弁座開口部６４とを有し、第１弁座開口部６２から第２弁座開口部６４にかけて軸方向に貫通する連通流路が設けられている。弁座６０は、固定コア２０の弁孔２２の第１開口部２４側に嵌合固定され、第２弁座開口部６４は、固定コア２０の第１開口部２４に開口する。弁座６０の第１弁座開口部６２には、弁体５０が着座する着座部６６が形成される。着座部６６は、弁座６０の外側に向かって拡径するテーパ面で形成され、弁体５０が当接することで、第１弁座開口部６２を閉鎖して閉弁する。

以下、本実施の形態に係る常開型電磁弁１０の動作について説明する。常開型電磁弁１０は、図１に示す開弁状態と、図２に示す閉弁状態と、図３に示すリリーフ状態という少なくとも３つの動作状態をとり得る。

図１は、常開型電磁弁１０の開弁状態を示す。コイル１２へ電流を供給しない状態では、弁部材であるリテーナ３０及び弁体５０は、座ばね５２によって弁座６６から離間される。したがって、この状態においては常時開弁しており、作動液は、第１開口部２４から第１弁座体開口部６２を通過して、第２開口部２６へと流れる。このとき座ばね５２のバネ力によってリテーナ３０は可動コア４０側へ付勢される。リリーフ手段のスライド部材４８はリテーナ３０の端面３６に当接しているが、座ばね５２のセット荷重はリリーフばね４４のセット荷重よりも小さいため、リリーフばね４４は圧縮されない。したがって、当接部材４８の段部４８４が案内孔４２のストッパ段部４６２に当接した状態のまま、リテーナ３０は可動コア４０を押し上げ、可動コア４０の端部は案内筒１８の底部内面に押し付けられた後退限で保持される。

図２は、常開型電磁弁１０の閉弁状態の一例を示す。図１に示す開弁状態からコイル１２に通電を開始すると、可動コア４０は、磁気吸引力によって固定コア２０側に吸引され、座ばね５２を圧縮しながら固定コア２０側へ前進する。この吸引力は、固定コア２０の可動コア４０側の端面２８と、端面２８に対向する可動コア４０の対向部４６との間において、磁束によって互いに引き寄せあう力である。可動コア４０が吸引されると、リテーナ３０の端面３６に当接しているスライド部材４８がリテーナ３０を押動する。この固定コア２０と可動コア４０との間に発生する吸引力は、座ばね５２のばね力を上回り、弁体５０は弁座６６に着座して第１開口部２６の流路を閉鎖する。

このとき、第２弁座開口部６４から第１弁座開口部６２に至る連通流路に所定のリリーフ圧以上の液圧で作動液が流入すると、図３に示されるように、リテーナ３０がリリーフ手段４３を押動することにより弁体５０が弁座６０から離座して開弁し、作動液をリリーフする。なお、リリーフ手段４３においては、リテーナ３０からの押動を受けてリリーフばね４４が圧縮されることにより、スライド部材４８が可動コア４０の案内孔４２内を摺動しながら後退する。本実施の形態において、リリーフ手段４３のリリーフ圧は、閉弁状態におけるリリーフばね４４の圧縮量により決定される。

このようなリリーフ動作に関して、弁座６０の連通流路側の作動液流路中に設けられたポンプなどが作動液を常開型電磁弁１０側へ吐出する動作などを繰返し行うことにより作動液流路に液圧変動が生じると、リリーフ手段４３が過敏に反応して作動してスライド部材４８が振動することがある。この振動は、異音を発生させたり、作動液流路に不要な作動液の脈動を発生させたりするおそれがある。

そこで本実施の形態ではスライド部材４８が例えば鉄や鉄合金などの磁性材料によって形成されている。これにより、図２に示す閉弁状態から図３に示すリリーフ状態へ移行する場合においてコイル１２の通電により発生する磁気を利用してスライド部材４８を可動コア４０のガイド領域４２ａに吸着させながら案内孔４２内において摺動させることができる。すなわち、本実施の形態ではリリーフ動作時におけるスライド部材４８の摺動抵抗を増加させることによって、スライド部材４８の動きを緩慢にし、作動液の液圧変動にリリーフ手段４３が過敏に反応してスライド部材４８が振動してしまう事態を防止することができる。これにより、常開型電磁弁１０では、リリーフ動作において異音を発生させたり、作動液流路に不要な作動液の脈動を発生させたりすることなく作動液の液圧の安定化制御を行うことができる。

また本実施の形態においては、図５の断面図に示すように、可動コア４０は、スライド部材４８の摺動をガイドする案内孔４２に円筒状のガイド領域４２ａを有しており、スライド部材４８は、ガイド領域４２ａにガイドされる円筒状の摺動部４８２を有し、摺動部４８２の外径ｄ１がガイド領域４２ａの内径ｄ２よりも小さくなるように設けられている。このようにすれば、スライド部材４８の摺動部４８２が可動コア４０のガイド領域４２ａに吸着する領域が円周上の接点４２０付近に制限されるため、スライド部材４８を磁性材料により形成して摺動抵抗を増加させても確実にリリーフ動作を行わせることができる。

なお、本発明は、本実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。例えば、リリーフばね４４は、ばねに代えて他の弾性部材によって構成してもよい。また例えば、スライド部材４８は有底円筒状に形成されていたが、ブロック状で形成されていてもよい。

本実施の形態に係る常開型電磁弁の開弁状態を示す断面図である。 本実施の形態に係る常開型電磁弁の閉弁状態を示す断面図である。 本実施の形態に係る常開型電磁弁のリリーフ状態を示す断面図である。 図２における可動コアの端部付近の拡大断面図である。 図４のＶ−Ｖ線に関する断面図である。

符号の説明

１０ 常開型電磁弁、１２ コイル、２０ 固定コア、３０ リテーナ、４０ 可動コア、４２ 案内孔、４２ａ ガイド領域、４３ リリーフ手段、４４ リリーフばね（第２の弾性付勢部材）４８ スライド部材、４８１ 当接部、４８２ 摺動部、５０ 弁体、５２ 座ばね（第１の弾性付勢部材）、６０ 弁座、

Claims (3)

1. 固定コアと、
   作動液を流入させるための連通流路を有する弁座と、
   前記弁座に着座可能に設けられ、前記弁座の連通流路を開閉する弁部材と、
   前記固定コアに対向配置され、前記弁部材と共に前記弁座に対して進退移動可能な可動コアと、
   前記弁部材を前記弁座に対して離座方向に付勢する第１の弾性付勢部材と、
   通電により少なくとも前記固定コアと前記可動コアとの間に電磁吸引力を発生させるコイルと、
   前記可動コアに内蔵され、前記弁部材と当接して前記第１の弾性付勢部材よりも大きなセット荷重で設けられた第２の弾性付勢部材により当該弁部材を着座方向に押動し、かつ前記弁部材が前記弁座に着座した状態で当該弁座の連通流路に流入した作動液の液圧が所定の圧力に達した場合に前記第２の弾性付勢部材が圧縮されるのに伴って当該弁部材を当該弁座から離座させるように前記可動コア内を摺動するスライド部材を有するリリーフ手段と、
   を備えた常開型電磁弁において、
   前記スライド部材は、磁性材料により形成されていることを特徴とする常開型電磁弁。
2. 請求項１において、
   前記可動コアは、前記スライド部材の摺動をガイドする円筒状のガイド領域を有し、
   前記スライド部材は、前記ガイド領域にガイドされる円筒状の摺動部を有し、当該摺動部の外径が前記ガイド領域の内径よりも小さいことを特徴とする常閉型電磁弁。
3. 請求項１または２において、
   前記スライド部材は、有底の筒状で内部に前記第２の弾性付勢部材の少なくとも一部を収容可能に形成されていることを特徴とする常閉型電磁弁。

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