JP2011038542A

JP2011038542A - 電磁弁

Info

Publication number: JP2011038542A
Application number: JP2009183498A
Authority: JP
Inventors: Kei Sato; 圭佐藤; Masateru Nanahara; 正輝七原; Masakuni Suzuki; 雅邦鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2029-08-06
Also published as: JP5240119B2

Abstract

【課題】気泡に起因する自励振動を抑制することができる電磁弁を提供する。
【解決手段】電磁弁１００は、作動液が流入する作動液路１０６ａおよび作動液が流出する作動液路１０８ｅが形成されているハウジングと、スリーブ１０８の内部に設けられた弁座１０６ｂに接離可能に配置され、弁部を開閉可能なロッド１２０と、弁室１０２とばね室１１８とを連通させる所定の連通路１２２ｂが形成されており、弁室１０２側の端部にロッド１２０が取り付けられているプランジャ１２２と、プランジャ１２２とばね室１１８を挟んで対向配置されている本体部１０８ａと、プランジャ１２２をロッド１２０の閉弁方向に付勢するばね１１０と、プランジャ１２２の本体部１０８ａと対向する側の端面に設けられ、プランジャ１２２が本体部１０８ａに向かって移動した際にばね室１１８に生じている隙間を埋めるワッシャ１２４と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁弁に関し、特にブレーキ装置等の液圧回路に用いられる液圧制御弁として好適な電磁弁に関する。

近年、ブレーキペダルの操作力に応じた液圧を液圧回路内に発生させ、ホイールシリンダにその液圧を供給することにより車輪に制動力を付与するブレーキ装置が知られている。このようなブレーキ装置には、そのホイールシリンダの手前に増圧弁や減圧弁等の電磁弁が設けられており、これらの電磁弁を開閉制御することによってホイールシリンダへの作動液の給排量を調整して液圧を制御し、各車輪に適切な制動力を付与している。

このような電磁弁は、弁部を内蔵したボディとソレノイドとを一体に組み付けて構成されている。ボディの内部において作動液が導入・導出される通路には弁座が設けられており、その弁座に着脱して弁部を開閉可能な弁体が配設されている。弁体は、ソレノイドを構成するプランジャに一体動作可能に支持されている。

例えば、常閉型の電磁弁であれば、ソレノイドに通電がされると、ソレノイドの固定鉄心とプランジャとの間に吸引力（以下、「ソレノイド力」ともいう）が発生し、弁体が弁座から離間する開弁方向に動作する。プランジャと固定鉄心との間には、ソレノイド力に抗してプランジャ、ひいては弁体、を固定鉄心から離間させる閉弁方向に付勢するばねが装着されている。このため、ソレノイドへの通電が遮断されると、弁体が弁座に着座して閉弁状態を保持する。ソレノイドに通電がなされた制御中においては、弁体に負荷される前後差圧による力、ソレノイド力、及びばねによる荷重が均衡するように弁開度が調整される。

ところで、このような電磁弁は一般に、ブレーキペダルの操作等に起因する前後差圧の変動による自励振動の問題をかかえている。例えば、ブレーキをかけて車両が停止している状態から発進しようとする場合、ブレーキペダルの操作が緩められると、減圧弁の開弁制御によりブレーキシリンダから作動液がリザーバに流入する。この場合、減圧弁の前後の差圧が大きいと、単位時間あたりに減圧弁を流れる作動液の流量が多くなるため、一定の割合で安定した減圧が行われにくく、減圧弁が自励振動する場合がある。増圧弁等の他の電磁弁においても、その前後差圧が大きく変動することにより、同様に自励振動の問題が発生し得る。この自励振動は、作動液から析出した気泡によって助長される。

すなわち、ソレノイドに通電がされてプランジャの動作とともに弁体が弁座から離間すると、作動液が高圧の一次圧側から弁部を介して低圧の二次圧側へ流れる。このとき弁部から弁室に導入された作動液は、プランジャに形成された連通路などを通ってその弁室と反対側のばね室に回りこみ、やがてはプランジャ前後の圧力を均衡させるように作用する。しかし、このように作動液が弁部を介して高圧側から低圧側へ開放されと、その作動液中に高圧下で溶解していた気体が析出して気泡になることがある。この気泡が作動液とともにばね室に導入すると、そのプランジャのばね室側の油量剛性が低下してプランジャに前後差圧が作用し、自励振動が発生しやすくなる。

そこで、流路に生じた気泡が連通路を通ってばね室に侵入しないように、流路と連通路との間に邪魔板を設けることで、気泡のばね室への侵入を抑制する液圧バルブが提案されている（特許文献１参照）。

特開２００５−３０８１５６号公報

しかしながら、上述の液圧バルブは、ばね室内の気泡を積極的に外部へ排出する構造ではないため、仮にばね室に気泡が侵入した場合、気泡がそのまま滞留してしまうおそれがあった。そのため、自励振動の抑制という観点からは、更なる改善が求められていた。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、気泡に起因する自励振動を抑制することができる電磁弁を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の電磁弁は、ソレノイドにより開閉制御される弁部を備えた電磁弁であって、内部に前記弁部が設けられるとともに、外部から前記弁部へ作動液が流入する流入ポートおよび前記弁部を通過した作動液が外部へ流出する流出ポートが形成されているハウジングと、前記ハウジングの内部に設けられた弁座に接離可能に配置され、前記弁部を開閉可能な弁体と、前記ハウジングの内部に配置されて前記ハウジングの内部を前記弁部側の弁室と前記弁部と反対側の背圧室とに区画するとともに、前記弁室と前記背圧室とを連通させる所定の連通路が形成されており、前記弁室側の端部に前記弁体が取り付けられている可動子と、前記可動子と前記背圧室を挟んで対向配置され、通電されたソレノイドの働きにより前記可動子を前記弁体の開弁方向に吸引する固定子と、前記可動子を前記弁体の閉弁方向に付勢する付勢部材と、前記可動子の前記固定子と対向する側の端面に設けられ、前記可動子が前記固定子に向かって移動する際に前記背圧室に生じていた隙間を埋める隙間埋め部材と、を備える。

この態様によると、仮に背圧室に気泡が溜まっている場合であっても、隙間埋め部材により背圧室の隙間が埋められるため、背圧室から気泡が排出されやすくなる。その結果、気泡に起因する自励振動が抑制される。

前記隙間埋め部材は、ワッシャであってもよい。これにより、簡易な形状の隙間埋め部材を実現することができる。

前記ワッシャは、非磁性であり、前記弁部が開弁されている状態で前記固定子と当接することで弁体のストローク量を規定してもよい。これにより、ワッシャが固定子と当接した場合であっても、固定子と可動子との間にワッシャが挟持されるため、磁性体である固定子と可動子とが必要以上に密着することが防止される。また、ワッシャ自体が弁体のストローク量を規定するため、可動子の他の部分にストッパ部材を設ける必要がなくなる。

前記ワッシャの前記固定子と当接する側の面は、少なくとも前記連通路より外側の領域において、前記固定子の前記ワッシャが当接する側の面と合わさる形状であってもよい。これにより、ワッシャと固定子との間のスペースがほぼなくなるため、気泡が固定子の表面に留まる可能性がより低減される。特に、連通路の外側の領域の隙間をなくすことで、隙間から押し出された気泡が連通路に向かいやすくなる。

前記連通路は、第１の連通路と第２の連通路とを有してもよい。前記第１の連通路は、前記弁室から前記背圧室に向かうにしたがって断面積が大きくなるよう形成されており、前記第２の連通路は、前記弁室から前記背圧室に向かうにしたがって断面積が小さくなるように形成されていてもよい。これにより、弁室と背圧室との間を循環する作動液の流れが発生するため、背圧室の気泡は連通路を介して弁室側へ排出されやすくなる。

前記固定子は、その表面の段差の谷部がＲ形状を有していてもよい。これにより、背圧室に存在する気泡が、例えば段差の谷部が直角な場合と比較して、谷部に引っかかりにくくなり、背圧室内の作動液の流れによって移動しやすくなる。その結果、連通部の近傍に達する頻度も高くなり、背圧室から弁室へ向かって排出されやすくなる。

本発明に係る電磁弁によれば、気泡に起因する自励振動を抑制することができる。

第１の実施の形態に係るブレーキ制御装置の系統図である。第１の実施の形態に係るブレーキ制御装置に搭載される電磁弁の構成を詳細に示す断面図である。図２のＡ領域を含む拡大図である。図３に示す電磁弁に通電を行った状態におけるばね室近傍を示す要部断面図である。第２の実施の形態に係る電磁弁の構成を詳細に示す断面図である。第２の実施の形態に係るプランジャの斜視図である。比較例としての電磁弁のばね室近傍を拡大した断面図である。段差の谷部に気泡が存在する場合に作動液の流れによって受ける力を模式的に示した図である。第３の実施の形態に係る電磁弁において谷部をＲ形状に加工したばね室近傍を拡大した断面図である。図９に示す谷部近傍を拡大した模式図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。以下の形態で説明する電磁弁は、液圧を制御する液圧回路などに適用することが可能であり、例えば、車両用の電子制御式ブレーキシステムの液圧回路に用いると好適である。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係るブレーキ制御装置１０の系統図である。ブレーキ制御装置１０には電子制御式ブレーキシステム（ＥＣＢ）が採用されており、運転者によるブレーキ操作部材としてのブレーキペダル１２の操作に応じて車両の４輪のブレーキを独立かつ最適に設定する。

ブレーキペダル１２は、運転者による踏み込み操作に応じて作動液としてのブレーキオイルを送り出すマスタシリンダ１４に接続されている。また、ブレーキペダル１２には、その踏込ストロークを検出するストロークセンサ４６が設けられている。更に、マスタシリンダ１４にはリザーバタンク２６が接続されており、マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、電磁弁２３を介して運転者によるブレーキペダル１２の操作力に応じた反力を創出するストロークシミュレータ２４が接続されている。電磁弁２３は、いわゆる常閉型のリニアバルブであり、電流が供給されていない状態では閉弁し、運転者によるブレーキペダル１２の踏み込み操作が検出された場合に電流が供給され開弁する。

マスタシリンダ１４の一方の出力ポートには、右前輪用のブレーキ油圧制御管１６が接続されている。ブレーキ油圧制御管１６は、右前輪に制動力を付与する右前輪用ホイールシリンダ２０ＦＲに接続されている。また、マスタシリンダ１４の他方の出力ポートには、左前輪用のブレーキ油圧制御管１８が接続されている。ブレーキ油圧制御管１８は左前輪に制動力を付与する左前輪用ホイールシリンダ２０ＦＬに接続されている。

ブレーキ油圧制御管１６の途中には右マスタ弁２２ＦＲが設けられており、ブレーキ油圧制御管１８の途中には左マスタ弁２２ＦＬが設けられている。右マスタ弁２２ＦＲおよび左マスタ弁２２ＦＬは、いずれもいわゆる常開型のリニアバルブであり、電流が供給されている状態では閉弁してマスタシリンダ１４と右前輪用ホイールシリンダ２０ＦＲまたは左前輪用ホイールシリンダ２０ＦＬとの連通を阻止する。また、右マスタ弁２２ＦＲおよび左マスタ弁２２ＦＬは、電流の供給が減少または停止されることにより開弁してマスタシリンダ１４と右前輪用ホイールシリンダ２０ＦＲまたは左前輪用ホイールシリンダ２０ＦＬとを連通させる。以下、必要に応じて右マスタ弁２２ＦＲおよび左マスタ弁２２ＦＬをマスタ弁２２と総称する。

また、ブレーキ油圧制御管１６の中途には、右前輪側のマスタシリンダ圧を検出する右マスタ圧センサ４８ＦＲが設けられている。左前輪用のブレーキ油圧制御管１８の途中には、左前輪側のマスタシリンダ圧を検出する左マスタ圧センサ４８ＦＬが設けられている。ブレーキ制御装置１０では、運転者によってブレーキペダル１２が踏み込まれた際、ストロークセンサ４６によりその踏み込み操作量が検出される。また、ブレーキ制御装置１０は、右マスタ圧センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧センサ４８ＦＬによって検出されるマスタシリンダ圧からもブレーキペダル１２の踏み込み操作力（踏力）を求めることができる。電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）９０は、ストロークセンサ４６の故障などを考慮して、フェイルセーフの観点から右マスタ圧センサ４８ＦＲおよび左マスタ圧センサ４８ＦＬの検出結果からマスタシリンダ圧を監視する。

リザーバタンク２６には油圧給排管２８の一端が接続されている。この油圧給排管２８の他端には、モータ３２により駆動されるポンプ３４の吸込口が接続されている。ポンプ３４の吐出口は高圧管３０に接続されており、この高圧管３０には、アキュムレータ５０とリリーフバルブ５３とが接続されている。本実施の形態では、モータ３２によってそれぞれ往復移動させられる２体以上のピストン（図示せず）を備えた往復動ポンプがポンプ３４として採用されている。また、アキュムレータ５０として、ブレーキオイルの圧力エネルギを窒素等の封入ガスの圧力エネルギに変換して蓄えるアキュムレータが採用されている。

アキュムレータ５０は、ポンプ３４によって例えば１４〜２２ＭＰａ程度にまで昇圧されたブレーキオイルを蓄える。また、リリーフバルブ５３の弁出口は、油圧給排管２８に接続されており、アキュムレータ５０におけるブレーキオイルの圧力が異常に高まって例えば２５ＭＰａ程度になると、リリーフバルブ５３が開弁し、高圧のブレーキオイルは油圧給排管２８へと戻される。更に、高圧管３０には、アキュムレータ５０の出口圧力、すなわち、アキュムレータ５０におけるブレーキオイルの圧力を検出するアキュムレータ圧センサ５１が設けられている。

高圧管３０は、右前輪用増圧弁４０ＦＲ、左前輪用増圧弁４０ＦＬ、右後輪用増圧弁４０ＲＲ、および左後輪用増圧弁４０ＲＬ（以下、必要に応じてこれらを総称して「増圧弁４０」という）を介して、右前輪用ホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪用ホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用ホイールシリンダ２０ＲＲ、および左後輪用ホイールシリンダ２０ＲＬ（以下、必要に応じてこれらを総称して「ホイールシリンダ２０」という）にそれぞれ接続されている。増圧弁４０の各々はいわゆる常閉型のリニアバルブ（電磁弁）であり、電流が供給されていない状態では閉弁してホイールシリンダ圧を増圧させず、電流が供給されることにより開弁してホイールシリンダ圧を増圧させる。

右前輪用ホイールシリンダ２０ＦＲ〜右後輪用ホイールシリンダ２０ＲＲは、それぞれ右前輪用減圧弁４２ＦＲ、左前輪用減圧弁４２ＦＬ、右後輪用減圧弁４２ＲＲ、および左後輪用減圧弁４２ＲＬ（以下、必要に応じてこれらを総称して「減圧弁４２」という）に接続されている。

右前輪用減圧弁４２ＦＲおよび左前輪用減圧弁４２ＦＬはいわゆる常閉型のリニアバルブ（電磁弁）であり、電流が供給されていない状態では閉弁してホイールシリンダ圧を減圧させず、電流が供給されることにより開弁してホイールシリンダ圧を減圧させる。一方、左後輪用減圧弁４２ＲＬおよび右後輪用減圧弁４２ＲＲはいわゆる常開型のリニアバルブ（電磁弁）であり、電流が供給されている状態では閉弁してホイールシリンダ圧を減圧させず、電流の供給が減少または停止されることにより開弁してホイールシリンダ圧を減圧させる。

右前輪用ホイールシリンダ２０ＦＲ、左前輪用ホイールシリンダ２０ＦＬ、右後輪用ホイールシリンダ２０ＲＲ、および左後輪用ホイールシリンダ２０ＲＬ付近の油圧配管には、それぞれ対応するホイールシリンダ２０の液圧を検出する右前輪用ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＲ、左前輪用ホイールシリンダ圧センサ４４ＦＬ、右後輪用ホイールシリンダ圧センサ４４ＲＲ、および左後輪用ホイールシリンダ圧センサ４４ＲＬ（以下、必要に応じてこれらを総称して「ホイールシリンダ圧センサ４４」という）がそれぞれ設けられている。

上述のマスタ弁２２、増圧弁４０、減圧弁４２、ポンプ３４、アキュムレータ５０、マスタ圧センサ４８、ホイールシリンダ圧センサ４４、アキュムレータ圧センサ５１などによって油圧アクチュエータ８０が構成される。油圧アクチュエータ８０はＥＣＵ９０によってその作動が制御される。

図２は、第１の実施の形態に係るブレーキ制御装置１０に搭載される電磁弁１００の構成を詳細に示す断面図である。電磁弁１００は、右前輪用減圧弁４２ＦＲおよび左前輪用減圧弁４２ＦＬに採用される。なお、電磁弁１００が他の常閉電磁弁に採用されてもよい。電磁弁１００は、弁体ユニット１０４、シート１０６、スリーブ１０８、ばね１１０、コイルヨーク１１２、リングヨーク１１４、コイル１１６を備える。

弁体ユニット１０４は、ロッド１２０およびプランジャ（可動子）１２２を有する。ロッド１２０は、一方の端部から所定長さにわたって他の部分より径の細い挿入部１２０ａが設けられている。ロッド１２０の他端部には、後述する弁座に着座して作動液の連通を阻止するように半球状に形成された先端部１２０ｂが設けられている。

プランジャ１２２は、円筒状に形成された磁性体であり、ロッド１２０が嵌め込まれて固定されるシャフト嵌合孔１２２ａが中心軸と同軸に設けられている。プランジャ１２２は、スリーブ１０８の内部に配置されており、スリーブ１０８の内部を、弁室１０２とばね室１１８とに区画する。弁室１０２は、ロッド１２０およびシート１０６で構成される弁部を含んでいる。背圧室として機能するばね室１１８は、プランジャ１２２を挟んで弁室１０２と反対側に形成されており、ばね１１０が配設されれている。プランジャ１２２は、弁室１０２とばね室１１８とを連通させる複数の連通路１２２ｂが形成されている。プランジャ１２２は、ロッド１２０の挿入部１２０ａがシャフト嵌合孔１２２ａに挿入され嵌合することにより、弁室１０２側の端部にロッド１２０が固定される。

シート１０６は、円筒状に形成された非磁性体である。シート１０６には、中心軸と同軸に作動液が流入する流入ポートとしての作動液路１０６ａが設けられている。作動液路１０６ａは、深部において細くなっており、細くなった作動液路１０６ａとシート１０６の端部との境界部に弁座１０６ｂが形成されている。弁座１０６ｂは、弁体ユニット１０４が当接することで流路における作動液の流れが遮断される。シート１０６は、弁座１０６ｂが設けられた端部からスリーブ１０８の後述する開口部に圧入され、スリーブ１０８から抜けることのないよう堅固に嵌め込まれる。

スリーブ１０８は、固定子として機能するものであり、円柱状に形成された磁性体である本体部１０８ａに、厚みが薄い円筒部１０８ｂが同軸となるよう一体的に結合された形状に形成される。円筒部１０８ｂは、開口端部から所定長さにわたって設けられ、プランジャ１２２の軸方向への移動をガイドする。また、スリーブ１０８には、端部の開口部１０８ｄの内壁から外面へと径方向に貫通し、作動液が流出する流出ポートとしての作動液路１０８ｅが設けられている。作動液路１０８ｅは、油圧給排管２８（図１参照）と連通し、作動液路１０６ａから流入した作動液を油圧給排管２８を介してリザーバタンク２６へ導出する。

このようなスリーブ１０８に対して、プランジャ１２２を先頭に弁体ユニット１０４が円筒部１０８ｂ内部に挿入される。その後、シート１０６がスリーブ１０８の円筒部１０８ｂ内部に嵌め込まれて、シート１０６がスリーブ１０８に固定される。これにより、弁体ユニット１０４は、ロッド１２０の先端部１２０ｂが弁座１０６ｂに向かう方向および弁座１０６ｂから離間する方向に移動可能に設けられる。

ロッド１２０の先端部１２０ｂは、弁座１０６ｂに着座することにより作動液路１０６ａと作動液路１０８ｅとの連通を阻止し、弁座１０６ｂから離間することにより作動液路１０６ａと作動液路１０８ｅとを連通させる。以下、ロッド１２０の先端部１２０ｂが弁座１０６ｂから離間する方向を「第１方向」、ロッド１２０の先端部１２０ｂが弁座１０６ｂに向かう方向を「第２方向」という。

スリーブ１０８の本体部１０８ａは、有底のばね収容孔１０８ｆが設けられている。ばね１１０は、圧縮された状態で一端がスリーブ１０８のばね収容孔１０８ｆの底部１０８ｆ１に当接し、他端がプランジャ１２２の底部に当接することにより、プランジャ１２２に第２方向（閉弁方向）に向かう付勢力を与える。つまり、ばね１１０は、弁体ユニット１０４を弁座１０６ｂに向けて付勢する。したがって、通常は、ばね１１０の付勢力によってロッド１２０の先端部１２０ｂが弁座１０６ｂに着座した状態となっている。

コイル１１６は、プランジャ１２２の外部を囲うよう、スリーブ１０８の外部において巻回されたソレノイドである。コイルヨーク１１２はカップ状に形成された磁性体である。コイルヨーク１１２は、コイル１１６の径方向外側に、コイル１１６を囲うように配置される。リングヨーク１１４は円板状の磁性体であり、中央の挿通孔がスリーブ１０８の外周に嵌め込まれることによりスリーブ１０８に固定される。コイルヨーク１１２は、スリーブ１０８の本体部１０８ａおよびリングヨーク１１４に取り付けられる。こうしてコイル１１６は、磁性体であるコイルヨーク１１２およびリングヨーク１１４によってその外周が覆われる。

図３は、図２のＡ領域を含む拡大図である。プランジャ１２２には、第２方向側の端部として、外周近傍に円環状の第１端部１２２ｃが形成されている。スリーブ１０８の底部１０８ｇは、コイル１１６に電流が供給されて発生する磁束により、第１端部１２２ｃとの間でプランジャ１２２に対し第１方向に吸引力を与えるようプランジャ１２２の第１端部１２２ｃと対向する位置に形成されている。以下、プランジャ１２２の第１端部１２２ｃとスリーブ１０８の底部１０８ｇとの間に生じる第１方向への力を「吸引力」という。なお、本実施の形態における「吸引力」とは、電磁力や磁力によって与えられる力をいう。

電磁弁１００は、コイル１１６に開弁電流より大きな電流が供給されると、ロッド１２０がシート１０６の弁座１０６ｂから離間することで開弁し、シート１０６の作動液路１０６ａからスリーブ１０８の作動液路１０８ｅに作動液が流出する。このため、開弁直後に作動液路１０６ａ内部の液圧が一時的に低下してばね１１０によって弁体ユニット１０４が押し返され、ロッド１２０の先端部１２０ｂが再び弁座１０６ｂに着座する。これによって作動液路１０６ａ内部の液圧が上昇し、再び電磁弁１００が開弁する。電磁弁１００の開弁直後は、このようにロッド１２０の先端部１２０ｂが弁座１０６ｂに繰り返し当接する「自励振動」が発生する可能性があり、これが異音の発生に繋がるおそれがある。

このような自励振動は、ばね室１１８に気泡が存在することでより助長されることがある。そのため、図３に示すようなばね室１１８に存在する気泡Ｘは極力ばね室１１８から排出されることが望ましい。そこで、本実施の形態に係る電磁弁１００は、プランジャ１２２がスリーブ１０８に向かって移動する際にばね室１１８に生じていた隙間を埋める隙間埋め部材としてリング状のワッシャ１２４を備える。ワッシャ１２４は、プランジャ１２２のスリーブ１０８と対向する側の端面に形成されている円環状の第１端部１２２ｃに被さるように設けられている。

図４は、図３に示す電磁弁１００に通電を行った状態におけるばね室近傍を示す要部断面図である。電磁弁１００は、コイル１１６に通電されるとプランジャ１２２の第１端部１２２ｃとスリーブ１０８の底部１０８ｇとの間に吸引力が生じ、プランジャ１２２がばね１１０の付勢力に抗して上昇する。そして、ワッシャ１２４は、スリーブ１０８の底部１０８ｇに当接し、スリーブ１０８とプランジャ１２２とに挟まれた状態で保持される。

この際、図３に示すようなばね室１１８の隙間に存在していた気泡Ｘは、ワッシャ１２４がばね室１１８の隙間の一部を埋めることで、例えば連通路１２２ｂに向かって強制的に移動させられる。このように、仮にばね室１１８に気泡が溜まっている場合であっても、ワッシャ１２４によりばね室１１８の隙間の少なくとも一部が埋められることで、ばね室１１８から気泡が排出されやすくなる。その結果、気泡に起因する自励振動が抑制される。

また、本実施の形態に係るワッシャ１２４は、非磁性であり、コイル１１６への通電時に弁部が開弁されている状態でスリーブ１０８と当接する厚みを有している。ワッシャ１２４の厚みは、弁体ユニット１０４の規定のストローク量に基づいて設定されている。これにより、ワッシャ１２４がスリーブ１０８と当接した場合であっても、スリーブ１０８とプランジャ１２２との間にワッシャ１２４が挟持されるため、磁性体であるスリーブ１０８と同じく磁性体であるプランジャ１２２とが必要以上に密着することが防止される。また、ワッシャ１２４自体が弁体のストローク量を規定するため、プランジャ１２２の他の部分にストッパ部材を設ける必要がなくなる。

また、ワッシャ１２４のスリーブ１０８と当接する側の端面１２４ａは、少なくとも連通路１２２ｂより外側の領域において、ワッシャ１２４が当接するスリーブ１０８の底部１０８ｇと合わさる形状であってもよい。これにより、ワッシャ１２４とスリーブ１０８との間のスペースがほぼなくなるため、気泡Ｘがスリーブ１０８の表面に留まる可能性がより低減される。特に、連通路１２２ｂの外側の領域の隙間をなくすことで、隙間から押し出された気泡Ｘが連通路１２２ｂに向かいやすくなる。なお、「合わさる」形状とは、ワッシャ１２４がスリーブ１０８に当接する状態で気泡Ｘがスリーブ１０８とワッシャ１２４との間から押し出される程度に、ワッシャ１２４とスリーブ１０８とが互いに似た形状であればよい。

なお、本実施の形態に係る電磁弁１００は、主としてシート１０６、スリーブ１０８によりハウジングが構成されている。スリーブ１０８は、プランジャ１２２とばね室１１８を挟んで対向配置され、通電されたソレノイドの働きによりプランジャ１２２をロッド１２０の開弁方向に吸引する固定子として機能する。そして、スリーブ１０８とシート１０６で囲まれた空間には、作動液路１０６ａと作動液路１０８ｅとを連通する流路が形成されている。弁体ユニット１０４は、このようなハウジングの内部の空間に設けられ、通電されたコイル１１６の働きによりハウジングの内部を軸方向に移動する。このように、電磁弁１００の弁部は、ソレノイドにより開閉制御される。

（第２の実施の形態）
図５は、第２の実施の形態に係る電磁弁２００の構成を詳細に示す断面図である。図６は、第２の実施の形態に係るプランジャ２２２の斜視図である。なお、第１の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し説明を適宜省略する。

本実施の形態に係る電磁弁２００は、複数の連通路を互いに異なる形状とすることで弁部の開閉動作に伴い作動液が循環するようにしたものである。作動液が循環することで、仮にばね室に気泡が存在している場合であっても、気泡が連通路を通ってばね室から排出されやすくなる。

本実施の形態に係る電磁弁２００は、プランジャ２２２に形成された複数の連通路の形状が第１の実施の形態に係るプランジャ１２２の連通路１２２ｂと異なる。具体的には、プランジャ２２２は、第１の連通路２２２ａと第２の連通路２２２ｂとが形成されている。第１の連通路２２２ａは、弁室１０２からばね室１１８に向かうにしたがって断面積が大きくなるよう形成されている。第２の連通路２２２ｂは、弁室１０２からばね室１１８に向かうにしたがって断面積が小さくなるように形成されている。

したがって、第２の連通路２２２ｂの弁室側の穴の径Ｌ２は、第１の連通路２２２ａの弁室側の穴の径Ｌ１より大きい。そのため、弁室１０２からばね室１１８へ作動液が流れる場合、第２の連通路２２２ｂを流れる作動液の流量が第１の連通路２２２ａを流れる作動液の流量より多くなる。また、第１の連通路２２２ａのばね室側の穴の径Ｌ４は、第２の連通路２２２ｂのばね室側の穴の径Ｌ３より大きい。そのため、ばね室１１８から弁室１０２へ作動液が流れる場合、第１の連通路２２２ａを流れる流量が第２の連通路２２２ｂを流れる流量より多くなる。

したがって、図５に示す矢印のように、弁室１０２の作動液は第２の連通路２２２ｂを通過してばね室１１８に達した後、第１の連通路２２２ａを通過して弁室１０２に戻り、作動液路１０８ｅから外部へ排出される。このように、弁室１０２とばね室１１８との間を循環する作動液の流れが発生する。そのため、ばね室１１８の気泡は連通路を介して弁室１０２側へ排出されやすくなる。特に、第１の実施の形態で述べたワッシャ１２４の存在により隙間が埋められ、隙間に存在していた気泡が連通路側へ押し出されることで、気泡がばね室１１８から弁室１０２側へより排出されやすくなる。

なお、本実施の形態に係る第１の連通路２２２ａと第２の連通路２２２ｂとは、それぞれの軸方向の断面積の変化が逆の形状として形成されているが、作動液が循環するような流れが得られればこれに限るものではない。例えば、複数の連通路のそれぞれの形状が異なっていれば、それぞれの連通路に加わる圧力が異なる可能性が高く、このような形状の連通路が複数設けられていてもよい。また、複数の連通路の形状がそれぞれ同じであっても、その形成位置を工夫することによって作動液を循環させることもできる。例えば、複数の連通路を、プランジャの軸方向を中心として非対称となる位置に形成してもよい。

（第３の実施の形態）
本実施の形態では、ばね室に滞留している気泡が作動液の流れによって移動しやすいように、ばね室内部の形状を工夫した電磁弁について説明する。なお、ばね室以外の構成については上述の各実施の形態と同様なため説明を省略し、ばね室近傍の構成について以下詳述する。

図７は、比較例としての電磁弁のばね室近傍を拡大した断面図である。本願発明者らの検討によれば、図７に示すように、気泡Ｘは、ばね室５００の角部に滞留しやすいことがわかった。具体的には、プランジャ５０２の第１端部５０２ａや第２端部５０２ｂと、スリーブ５０４の第１底部５０４ａや第２底部５０４ｂとの隙間に気泡Ｘが存在する場合、スリーブ５０４の内壁に形成される段差の谷部（隅部）５０４ｃに気泡Ｘが留まる傾向がある。

図８は、段差の谷部に気泡が存在する場合に作動液の流れによって受ける力を模式的に示した図である。図８に示すように、谷部５０４ｃに留まる気泡Ｘは矢印で示す作動液の流れＦに対して奥まった位置になる。特に、図８に示すように、ばね室５００内部の谷部５０４ｃが実質的に直角な形状に加工されている場合、より奥側に気泡が位置することとなる。そのため、場合によっては、作動液の流れによって、気泡Ｘが谷部５０４ｃに向かって矢印Ｙに示す力で押さえつけられることにもなる。

そこで、本実施の形態に係る電磁弁では、谷部をＲ形状またはテーパ形状に加工してある。図９は、第３の実施の形態に係る電磁弁において谷部をＲ形状に加工したばね室近傍を拡大した断面図である。図１０は、図９に示す谷部近傍を拡大した模式図である。

図９に示すように、電磁弁３００は、上述の各実施の形態に係る電磁弁と同様にワッシャ３２４がプランジャ１２２のばね室３１８側の端部に取り付けられている。また、ばね室３１８の一部を形成するスリーブ３０８の内面に設けられている複数の谷部３０８ａは、Ｒ形状に加工されている。そのため、図８に示すような谷部５０４ｃが直角に加工されている場合と比較して、図１０に示すＲ形状に加工された谷部３０８ａ近傍に留まる気泡Ｘは、より連通路１２２ｂに近い位置に存在するため、作動液の流れＦにより移動されやすくなる。また、谷部３０８ａがＲ形状に加工されることにより、作動液の流れＦによって気泡Ｘが移動する際の谷部での引っかかりが抑制される。

なお、より好ましくは、Ｒ形状の大きさは気泡の直径より大きいとよい。具体的には、谷部のＲは０．５ｍｍ以上であるとよい。また、谷部の形状はテーパ形状であってもよく、その場合のＣは０．５ｍｍ以上であるとよい。

上述のように、ばね室内の段差の谷部がＲ形状やテーパ形状を有することにより、ばね室に存在する気泡が、段差の谷部が直角な場合と比較して、谷部に引っかかりにくくなり、ばね室内の作動液の流れによって移動しやすくなる。その結果、連通部の近傍に達する頻度も高くなり、ばね室から弁室へ向かって排出されやすくなる。

以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

１０ブレーキ制御装置、１００電磁弁、１０２弁室、１０４弁体ユニット、１０６シート、１０６ａ作動液路、１０６ｂ弁座、１０８スリーブ、１０８ａ本体部、１０８ｂ円筒部、１０８ｄ開口部、１０８ｅ作動液路、１０８ｇ底部、１１０ばね、１１２コイルヨーク、１１４リングヨーク、１１６コイル、１１８ばね室、１２０ロッド、１２２プランジャ、１２２ｂ連通路、１２２ｃ第１端部、１２４ワッシャ、１２４ａ端面、２２２ａ第１の連通路、２２２ｂ第２の連通路、３０８ａ谷部、３１８ばね室、３２４ワッシャ。

Claims

ソレノイドにより開閉制御される弁部を備えた電磁弁であって、
内部に前記弁部が設けられるとともに、外部から前記弁部へ作動液が流入する流入ポートおよび前記弁部を通過した作動液が外部へ流出する流出ポートが形成されているハウジングと、
前記ハウジングの内部に設けられた弁座に接離可能に配置され、前記弁部を開閉可能な弁体と、
前記ハウジングの内部に配置されて前記ハウジングの内部を前記弁部側の弁室と前記弁部と反対側の背圧室とに区画するとともに、前記弁室と前記背圧室とを連通させる所定の連通路が形成されており、前記弁室側の端部に前記弁体が取り付けられている可動子と、
前記可動子と前記背圧室を挟んで対向配置され、通電されたソレノイドの働きにより前記可動子を前記弁体の開弁方向に吸引する固定子と、
前記可動子を前記弁体の閉弁方向に付勢する付勢部材と、
前記可動子の前記固定子と対向する側の端面に設けられ、前記可動子が前記固定子に向かって移動する際に前記背圧室に生じていた隙間を埋める隙間埋め部材と、
を備えることを特徴とする電磁弁。
前記隙間埋め部材は、ワッシャであることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
前記ワッシャは、非磁性であり、前記弁部が開弁されている状態で前記固定子と当接することで弁体のストローク量を規定することを特徴とする請求項２に記載の電磁弁。
前記ワッシャの前記固定子と当接する側の面は、少なくとも前記連通路より外側の領域において、前記固定子の前記ワッシャが当接する側の面と合わさる形状であることを特徴とする請求項３に記載の電磁弁。
前記連通路は、第１の連通路と第２の連通路とを有し、
前記第１の連通路は、前記弁室から前記背圧室に向かうにしたがって断面積が大きくなるよう形成されており、
前記第２の連通路は、前記弁室から前記背圧室に向かうにしたがって断面積が小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電磁弁。
前記固定子は、その表面の段差の谷部がＲ形状を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電磁弁。