JP2011127728A - 電磁式リニア弁 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な構造の電磁式リニア弁において自励振動の発生を抑制する。
【解決手段】第１液室３４と第２液室３６とに区画する区画部３０を有するハウジング２０と、弁体として機能する一端部が弁座４０に着座可能、かつ、軸線方向に移動可能に第１液室内に設けられたプランジャ２２とを備えた電磁式リニア弁１０において、ハウジングの壁を貫通し、プランジャと区画部との間の弁室６４とハウジングの外周面とに開口する壁穴７０と、一端部においてその壁穴に嵌合されるとともに、弁室内に延び出す棒状の延出部材７４とを備えるように構成する。このように構成すれば、壁穴に棒状の部材を嵌合するだけで、その棒状の部材の弁室内に延び出した部分によって、プランジャに向かう弁室内の作動液の流れを妨げることが可能となる。したがって、簡便な構造の電磁式リニア弁において、プランジャの自励振動の発生を抑制することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プランジャとそのプランジャがそれの軸線方向に移動可能に設けられるハウジングとを備え、プランジャを移動させて弁を開閉する電磁式リニア弁に関する。

電磁式リニア弁は、一端部が弁体として機能するプランジャと、その弁体として機能するプランジャの一端部が着座する弁座が設けられたハウジングとを備えており、弁体が弁座に着座している状態において、高圧側の作動液路から低圧側の作動液路への作動液の流れを禁止し、弁体が弁座から離れている状態において、高圧側の作動液路から低圧側の作動液路への作動液の流れを許容している。さらに、電磁式リニア弁は、弁体が弁座に接近する方向と弁座から離間する方向との一方にプランジャを付勢する弾性体と、その弾性体がプランジャを付勢する方向とは反対の方向にプランジャを移動させるための磁界を形成するコイルとを備えており、コイルへの通電量を制御することで、高圧側の作動液路内の作動液の液圧（以下、「高圧側作動液圧」という場合がある）と低圧側の作動液路内の作動液の液圧（以下、「低圧側作動液圧」という場合がある）との差圧を制御可能に変更することが可能とされている。下記特許文献には、高圧側作動液圧と低圧側作動液圧との差圧を制御可能な構造の電磁式リニア弁の一例が記載されている。

特開２００８−１５７３０６号公報

上記構造の電磁式リニア弁においては、プランジャがハウジング内で弾性体によって支持されていることから、弁の開閉に伴って自励振動が生じる虞がある。プランジャの自励振動の発生要因としては種々のものが考えられているが、例えば、高圧側の作動液路からハウジング内に流入する作動液のプランジャへの作用が自励振動の発生要因の１つとして考えられている。そこで、上記特許文献１に記載された電磁式リニア弁では、プランジャと弁座との間の液室、いわゆる弁室内に作動液の流れを妨げる部材を配設し、その部材によって、高圧側の作動液路からハウジング内に流入する作動液がプランジャへ作用し難くされている。ただし、弁室は比較的狭いため、作動液の流れを妨げる部材の構造が複雑になったり、そのような部材の取付け工程が困難である場合がある。本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、簡便な構造かつ、簡便な取付け工程によって弁室内に配設可能な部材によって、高圧側の作動液路からハウジング内に流入する作動液がプランジャへ作用し難くすることが可能な電磁式リニア弁を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の電磁式リニア弁は、(A)ハウジングの壁をそのハウジングの径方向に貫通し、弁室とハウジングの外周面とに開口する壁穴と、(B)一端部において壁穴に嵌合されるとともに、弁室内に延び出す棒状の延出部材とを備えるように構成される。

本発明の電磁式リニア弁においては、棒状の延出部材の一端部がハウジングに形成された壁穴に嵌合されて、延出部材が弁室内に延び出しており、その延出部材の弁室内に延び出した部分によって、弁室内の作動液の流れを妨げることが可能となっている。したがって、本発明の電磁式リニア弁によれば、簡便な構造かつ、簡便な取付け工程によって弁室内に配設可能な部材によって、高圧側の作動液路からハウジング内に流入する作動液をプランジャへ作用し難くすることが可能となる。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、請求項１に（２）項および（３）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項２に（４）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに（５）項および（６）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項４に、請求項４に（８）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項５に、請求項１に（１０）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項６に、請求項６に（１１）項および（１２）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項７に、請求項６または請求項７に（１３）項および（１４）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項８に、請求項８に（１５）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項９に、請求項１ないし請求項９のいずれか１つに（１７）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項１０に、それぞれ相当する。

（１）内部を第１液室と第２液室とに区画する区画部と、前記第１液室と前記第２液室とを連通するように前記区画部を貫通する貫通穴とを有し、作動液が充填されるハウジングと、
(a)本体部と、(b)その本体部の外径より小さい外径を持ち、その本体部の一端部から延び出すとともに、先端部が弁体として機能するロッド部とを有し、弁座として機能する前記貫通穴の前記第１液室への開口に前記ロッド部の前記先端部が着座可能、かつ、軸線方向に移動可能に前記第１液室内に設けられたプランジャと、
前記ハウジングに設けられ、前記第１液室に連通する流出ポートと、
前記ハウジングに設けられ、前記第２液室に連通する流入ポートと、
前記ロッド部の前記先端部が前記貫通穴の前記開口に接近する方向と前記開口から離間する方向との一方に前記プランジャを付勢する弾性体と、
前記ハウジングの周りに設けられ、前記弾性体が前記プランジャを付勢する方向とは反対の方向に前記プランジャを移動させるための磁界を形成するコイルと
を備えた電磁式リニア弁であって、
前記第１液室が、
前記本体部と前記区画部とによって区画されて、前記ロッド部の周りに存在する弁室を含んで構成され、
当該電磁式リニア弁が、
(A)前記ハウジングの壁をそのハウジングの径方向に貫通し、前記弁室と前記ハウジングの外周面とに開口する壁穴と、(B)一端部において前記壁穴に嵌合されるとともに、前記弁室内に延び出す棒状の延出部材とを備えた電磁式リニア弁。

電磁式リニア弁においては、プランジャがハウジング内で弾性体によって支持されていることから、弁の開閉に伴って自励振動が生じる虞がある。プランジャの自励振動の発生要因としては種々のものが考えられているが、例えば、高圧側の作動液路からハウジング内に流入する作動液のプランジャへの作用が自励振動の発生要因の１つとして考えられている。このため、自励振動の発生を抑制するべく、弁室内に作動液の流れを妨げるための部材が配設された電磁式リニア弁が検討されている。弁室内に作動液の流れを妨げるための部材を設けることで、その部材によって、高圧側の作動液路からハウジング内に流入する作動液がプランジャへ作用し難くし、自励振動の発生を抑制するのである。ただし、弁室は比較的狭く、さらに、弁室には、プランジャのロッド部，弁座等が設けられているため、作動液の流れを妨げる部材の構造が複雑になったり、そのような部材の取付け工程が困難である場合がある。

本項に記載された電磁式リニア弁においては、ハウジングの壁に弁室とハウジングの外周面とに開口する壁穴を形成し、その壁穴に棒状の部材の一端部が嵌合されており、その棒状の部材が弁室内に延び出している。つまり、棒状の部材の一端部をハウジングの壁穴に嵌合することで、その棒状の部材の一部を弁室内に位置させることが可能となり、その棒状の部材の弁室内に位置する部分によって、弁室内の作動液の流れを妨げることが可能となっている。したがって、本項に記載の電磁式リニア弁によれば、簡便な構造かつ、簡便な取付け工程によって弁室内に配設可能な部材によって、高圧側の作動液路からハウジング内に流入する作動液をプランジャへ作用し難くすることが可能となる。

本項に記載された「延出部材」は、プランジャのロッド部と接触しないように弁室内に延び出していればよい。例えば、延出部材の他端部の側の端面とロッド部の外周面とが対向するように、延出部材が弁室内に延び出していてもよく、延出部材がロッド部を挿通させる挿通部を有し、その挿通部をロッドが挿通した状態で延出部材が弁室内に延び出していてもよい。その延出部材の断面形状は、どのような形状であってもよく、例えば、円形であっても、多角形であってもよい。また、本項に記載された「コイル」は、磁界の形成に伴って、磁束がプランジャ内をそれの軸線方向に流れるように、ハウジングの外周面に固定的に設けられていればよく、ハウジングの外周面を囲うようにして設けられていればよい。

（２）前記延出部材が、前記ロッド部が挿通する挿通部を有する(1)項に記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の電磁式リニア弁においては、延出部材をロッド部の外周面の比較的近くに位置させることが可能となり、弁座として機能する開口からプランジャ本体に向かう作動液の流れを、延出部材によって効果的に妨げることが可能となる。本項に記載の「挿通部」は、プランジャが軸線方向へ移動してもロッド部と延出部材とが接触しない形状であればよく、例えば、延出部材の他端部の側の端面に形成された溝であってもよく、延出部材を貫通する穴であってもよい。

（３）前記挿通部が、前記延出部材を貫通する穴を有する(2)項に記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の電磁式リニア弁においては、延出部材によってロッド部の外周面を囲うことが可能となり、作動液の流れを、延出部材によってさらに効果的に妨げることが可能となる。

（４）前記延出部材が、
前記挿通部の前記穴から、前記壁穴に嵌合される前記一端部とは反対側の端部である他端部の側の端面まで前記延出部材の軸線方向に延びるようにして形成されるとともに、前記プランジャが前記第１液室内に設けられた状態のハウジングへの前記延出部材の組付け時に前記プランジャの前記ロッド部によって開かれるスリットを有する(3)項に記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の電磁式リニア弁では、プランジャが第１液室内に設けられた状態のハウジングに延出部材を組付ける際に、ハウジングの外部から壁穴に延出部材をそれの他端部から挿入し、ロッド部によって延出部材の他端部を変形させることでスリットを開くとともに、そのスリットをロッド部によって開いた状態で延出部材をハウジング内に押し込むことで、ロッド部をスリット内を通過させて挿通部の穴内に位置させることが可能となる。つまり、電磁式リニア弁の製造工程において、ハウジング内にプランジャを配設した後であっても、プランジャのロッド部を延出部材に形成された穴に挿通させるとともに、延出部材の一端部をハウジングに形成された壁穴に嵌合させることが可能となる。

（５）当該電磁式リニア弁が、
前記ハウジングの壁をそのハウジングの径方向に貫通し、前記弁室と前記ハウジングの外周面とに開口するとともに、前記ハウジングの外周面への開口が前記流出ポートとして機能する流出穴を備えた(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。

（６）前記流出穴が、前記プランジャの軸線を挟んで前記壁穴の反対側の位置に設けられた(5)項に記載の電磁式リニア弁。

（７）前記流出穴が、前記壁穴と一直線上に設けられた(6)項に記載の電磁式リニア弁。

上記３つの項に記載の電磁式リニア弁においては、ハウジングの外周面への開口が流出ポートとして機能する流出穴に関して限定されている。プランジャの自励振動の発生要因としては、弁室内に流入した作動液のプランジャへの作用の他に、例えば、プランジャの設けられる液室内の作動液の液圧の不均一が考えられている。液室内の作動液の液圧の不均一は種々の要因によって生じるが、気泡が液室内に存在する場合に液圧が不均一となることが多い。高圧側の作動液路から弁室内に流入した作動液を、効率良く低圧側の作動液路に流すことができれば、弁室内に流入した作動液がプランジャに作用し難くなり、さらに、気泡もハウジング内に留まり難くなる。２つ目の項に記載の電磁式リニア弁においては、高圧側の作動液路から弁室内に流入した作動液を、弁室内に延び出した延出部材によって、流出穴に導くことが可能となっている。したがって、２つ目の項に記載の電磁式リニア弁によれば、弁室内に流入した作動液がプランジャに作用し難くなり、さらに、気泡もハウジング内に留まり難くすることが可能となる。

３つ目の項に記載の電磁式リニア弁では、流出穴と壁穴とが、プランジャの軸線を中心として対称的に設けられており、電磁式リニア弁の製造工程において、それら２つの穴をハウジングに形成し易くなっている。また、３つ目の項に記載の電磁式リニア弁においては、延出部材の他端部を流出穴に嵌合してもよい。ただし、延出部材の他端部を流出穴に嵌合する場合には、流出穴の開口を流出ポートとして機能させるべく、延出部材の他端部に、その他端部が流出穴に嵌合された状態でハウジングの外部と弁室とを連通する連通路が形成される必要がある。

（８）当該電磁式リニア弁が、
前記壁穴の前記ハウジングの外周面への開口と前記流出ポートとして機能する前記ハウジングの外周面への開口とを覆うようにして前記ハウジングの外周面に固定されるとともに、少なくとも前記流出ポートとして機能する前記ハウジングの外周面への開口を覆う部分が作動液をろ過するためのフィルタとして機能する円環状のバンドを備えた(5)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の電磁式リニア弁においては、フィルタとして機能する円環状のバンドによって、延出部材の一端部が嵌合された状態の壁穴の開口を塞ぐことが可能となる。つまり、延出部材の一端部を壁穴に固定しなくとも、その円環状のバンドによって、延出部材の壁穴からの抜けを防止することが可能となる。したがって、本項に記載の電磁式リニア弁によれば、延出部材の一端部を壁穴に固定する必要がなくなり、電磁式リニア弁の製造工程を簡便にすることが可能となる。

（９）前記バンドが、
前記壁穴の前記ハウジングの外周面への開口を覆うための円弧状の第１円弧部材と、前記バンドの前記第１円弧部材を除いた部分を構成する円弧状の第２円弧部材とが組み合わされてなり、
前記第１円弧部材と前記延出部材とが、一体化されている(8)項に記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の電磁式リニア弁においては、バンドを構成する２つの円弧状の部材のうちの一方と延出部材とが一体的に形成されており、電磁式リニア弁の製造工程を簡便にすることが可能となる。

（１０）当該電磁式リニア弁が、
(a)前記軸線方向における前記壁穴である第１壁穴の位置とその軸線方向での同じ位置において前記ハウジングの壁をそのハウジングの径方向に貫通し、前記弁室と前記ハウジングの外周面とに開口する第２壁穴と、(b)前記延出部材である第１延出部材とは別の棒状の部材であって、一端部において前記第２壁穴に嵌合されるとともに、前記弁室内に延び出す第２延出部材とを備え、前記第１壁穴に嵌合される前記第１延出部材の前記一端部とは反対側の端部である他端部の側の端面と前記ロッド部の外周面とが向かい合い、前記第２壁穴に嵌合される前記第２延出部材の前記一端部とは反対側の端部である他端部の側の端面と前記ロッド部の外周面とが向かい合う構造とされた(1)項に記載の電磁式リニア弁。

（１１）前記第１延出部材の前記他端部の側の端面が、円弧状に切り欠かれた形状とされ、
前記第２延出部材の前記他端部の側の端面が、円弧状に切り欠かれた形状とされている(10)項に記載の電磁式リニア弁。

（１２）当該電磁式リニア弁が、
前記第１延出部材の前記他端部の側の円弧状に切り欠かれた端面と前記第２延出部材の前記他端部の側の円弧状に切り欠かれた端面とによって前記プランジャの軸線方向に延びる穴が形成されるとともに、その穴を前記ロッド部がクリアランスのある状態で挿通する構造とされた(11)項に記載の電磁式リニア弁。

（１３）前記第２壁穴が、前記プランジャの軸線を挟んで前記第１壁穴の反対側の位置に設けられた(10)項ないし(12)項のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。

（１４）前記第２延出部材が、
それの前記一端部に形成されるとともに、その一端部が前記第２壁穴に嵌合された状態で前記ハウジングの外部と前記弁室とを連通する連通路を有し、
前記第２延出部材の前記一端部の側の端面への開口が、前記流出ポートとして機能する(10)項ないし(13)項のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。

（１５）当該電磁式リニア弁が、
前記第１壁穴の前記ハウジングの外周面への開口と前記第２壁穴の前記ハウジングの外周面への開口とを覆うようにして前記ハウジングの外周面に固定されるとともに、少なくとも前記第２壁穴の前記ハウジングの外周面への開口を覆う部分が作動液をろ過するためのフィルタとして機能する円環状のバンドを備えた(14)項に記載の電磁式リニア弁。

（１６）前記バンドが、
前記第１壁穴の前記ハウジングの外周面への開口を覆うための円弧状の第１円弧部材と、前記バンドの前記第１円弧部材を除いた部分を構成する円弧状の第２円弧部材とが組み合わされてなり、
前記第２円弧部材が、前記第２壁穴の前記ハウジングの外周面への開口を覆う構造とされ、
前記第１円弧部材と前記第１延出部材とが一体化されるとともに、前記第２円弧部材と前記第２延出部材とが一体化されている(15)項に記載の電磁式リニア弁。

上記７つの項に記載の電磁式リニア弁は、２本の延出部材が弁室内に延び出す構造とされている。したがって、２本の延出部材によって、高圧側の作動液路から弁室内に流入した作動液の流れを、さらに効果的に妨げることが可能となる。なお、上記７つの項に記載の電磁式リニア弁に関する説明は、１本の延出部材が弁室内に延び出す構造の電磁式リニア弁が記載されている項における説明と重複するため、省略する。

（１７）前記弾性体が、
弾性力によって、前記ロッド部の前記先端部が前記貫通穴の前記開口に接近する方向に前記プランジャを付勢する構造とされ、
当該電磁式リニア弁が、
前記コイルによる磁界の形成に伴って、前記ロッド部の前記先端部が前記貫通穴の前記開口から離間する方向の磁気力が生じる構造とされた(1)項ないし(16)項のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の電磁式リニア弁は、常閉弁の電磁式リニア弁に限定されている。プランジャの自励振動の発生頻度は、一般的に、常開弁の電磁式リニア弁より、常閉弁の電磁式リニア弁のほうが高いことが知られている。したがって、本項に記載の電磁式リニア弁では、プランジャの自励振動の発生を抑制する効果が充分に活かされる。

請求可能発明の実施例である電磁式リニア弁を示す概略断面図である。 図１に示すＡＡ線における概略断面図である。 図１の電磁式リニア弁における作動液の流れを示す図である。 第１の変形例の電磁式リニア弁を示す概略断面図である。 第２の変形例の電磁式リニア弁を示す概略断面図である。 図５に示すＢＢ線における概略断面図である。 図５に示すＣＣ線における概略断面図である。 第３の変形例の電磁式リニア弁を示す概略断面図である。 第４の変形例の電磁式リニア弁を示す概略断面図である。

以下、請求可能発明の実施例およびいくつかの変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

図１に、本発明の実施例の電磁式リニア弁１０を示す。本電磁式リニア弁１０は、高圧側の作動液路１２および低圧側の作動液路１４に接続されており、通常、弁体が弁座に着座することで、高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４への作動液の流れを禁止している。一方、弁体が弁座から離れることで、高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４への作動液の流れを許容し、作動液の流れを許容する際の高圧側の作動液路１２内の作動液の液圧と低圧側の作動液路１４内の作動液の液圧との差圧を制御可能に変更することが可能とされている。

電磁式リニア弁１０は、図１に示すように、中空形状のハウジング２０と、そのハウジング２０内に自身の軸線方向に移動可能に設けられたプランジャ２２と、ハウジング２０の外周に設けられた円筒状のコイル２４とを備えている。ハウジング２０は、上端部に設けられた円柱状のコア部としての固定コア２６と、外壁面を構成する概して円筒状の円筒部材２８と、その円筒部材２８の下端部に固定的に嵌入された有蓋円筒状の弁部材３０とを有している。固定コア２６と円筒部材２８とは、強磁性材料により形成されており、それら固定コア２６と円筒部材２８とは、非磁性材料により形成された円筒状のスリーブ３２を介して、離間した状態で連結されている。

ハウジング２０の内部は、区画部としての弁部材３０によって、第１液室３４と第２液室３６とに区画されており、第１液室３４には、プランジャ２２が設けられている。第２液室３６はハウジング２０の下端面に開口しており、その流入ポートとして機能する開口に高圧側の作動液路１２が接続されている。また、弁部材３０の蓋部には軸線方向に貫通する貫通穴３８が形成されており、第１液室３４と第２液室３６とを連通している。その貫通穴３８の上方の開口４０はテーパ状に形成され、その開口４０が弁座として機能している。

また、プランジャ２２は、強磁性材料により形成された円柱形状の本体部としてのプランジャ本体５０と、そのプランジャ本体５０の下端面に設けられたロッド部としてのロッド部材５２とを有している。プランジャ本体５０の外径は、ハウジング２０の円筒部材２８の内径より僅かに小さくされており、プランジャ２２はハウジング２０内を軸線方向に円滑に移動できるようになっている。プランジャ本体５０の下端面には、有底穴５４が形成されており、その有底穴５４に、ロッド部材５２の上端部が固定的に嵌合されている。ロッド部材５２の下端は、球状とされており、弁部材３０に形成された貫通穴３８の開口４０と向かい合うようにされている。そのロッド部材５２の下端は、その開口４０に着座可能とされており、弁体として機能するものとされている。その弁体として機能するロッド部材５２の下端が、弁座として機能する開口４０に着座することで、貫通穴３８が塞がれるのである。

プランジャ本体５０の上端面には有底穴５６が形成されており、その有底穴５６にスプリング５８が挿入されている。スプリング５８の上端部はプランジャ本体５０の上端面から突出しており、スプリング５８は、固定コア２６と有底穴５６の底面とによって圧縮された状態で配設されている。このため、プランジャ２２は、弾性体としてのスプリング５８の弾性力によって固定コア２６から離れる方向に付勢されている。つまり、弁体として機能するロッド部材５２の下端が弁座として機能する開口４０に接近する方向に付勢されている。なお、有底穴５６には、スプリング５８に囲まれるようにして棒状のストッパ６０が挿入されており、そのストッパ６０によって、プランジャ２２の上方への移動量が制限されている。

また、第１液室３４は、プランジャ２２によって、プランジャ本体部５０の上端面と固定コア２６の下端面との間のばね室６２と、プランジャ本体部５０の下端面と弁部材３０の上端面との間の弁室６４とに区画されている。それらばね室６２と弁室６４とは、プランジャ本体５０と円筒部材２８との間のクリアランスを介して連通されているが、そのクリアランスは比較的狭いことから、プランジャ本体５０の外周面には軸線方向に延びるようにして面取部６６が形成されている。このプランジャ本体５０の面取部６６と円筒部材２８との間を介して、ばね室６２と弁室６４との間を作動液が、比較的多くの量流れることが可能とされている。

その弁室６４とハウジング２０の外部とを連通するように円筒部材２８に２つの壁穴７０，７２が形成されている。（それら２つの壁穴７０，７２を区別するべく、図１での左側に位置する壁穴を第１壁穴７０と言い、右側に位置する壁穴を第２壁穴７２と言う場合がある。）それら第１壁穴７０と第２壁穴７２とは、プランジャ２２の軸線を中心に対称的に形成されており、第１壁穴７０には、丸棒状のプラグ７４が弁室６４内に延び出すように嵌合されている。その延出部材であるプラグ７４の軸線方向における中間部には、図１および、図１におけるＡ−Ａ断面図である図２に示すように、プラグ７４の径方向に延びるように貫通穴７６が形成されており、その挿通部としての貫通穴７６を、ロッド部材５２がクリアランスのある状態で挿通している。なお、第１壁穴７０に嵌合されるプラグ７４の一端部には、大径部７８が形成されており、その大径部７８によってプラグ７４の弁室６４内への延出量が規定されている。

第２壁穴７２の円筒部材２８の外周面への開口には、低圧側の作動液路１４が接続されており、その開口が流出ポートとして機能している。つまり、第２壁穴７２は流出穴として機能している。流出ポートとして機能する第２壁穴７２の開口と、第１壁穴７０の円筒部材２８の外周面への開口とを覆うように、円環状のフィルタ８０が円筒部材２８の外周面に固定的に嵌合されている。バンドとしてのフィルタ８０は、樹脂製材料により一体形成されたものであり、プラグ７４の一端部が挿入された状態の第１壁穴７０の開口を塞ぐことで、そのプラグ７４が第１壁穴７０から抜け落ちることを防止している。なお、弁部材３０の下端にも、フィルタ８２が設けられており、そのフィルタ８２によって、流入ポートとして機能する第２液室３６の開口が覆われている。

また、円筒状のコイル２４は、樹脂製の保持部材８４によってハウジング２０の外周部において保持されており、その保持部材８４とともに、強磁性材料によって形成されたコイルハウジング８６によって覆われている。そのコイルハウジング８６は、固定コア２６の外周面および、円筒部材２８の外周面の概ね上半分を囲うようにして、ハウジング２０の外周面に固定されており、コイル２４による磁界の形成に伴って、磁束が、コイルハウジング８６，固定コア２６，円筒部材２８，プランジャ本体５０を流れるようになっている。

上述した構造によって、電磁式リニア弁１０は、コイル２４に電流が供給されていないときには、高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４への作動液の流れを禁止しており、コイル２４に電流を供給することによって、高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４への作動液の流れを許容するとともに、作動液の流れが許容される際の高圧側の作動液路１２内の作動液の液圧と低圧側の作動液路１４内の作動液の液圧との差圧を制御可能に変化させる構造とされている。

詳しく説明すれば、コイル２４に電流が供給されていない場合には、スプリング５８の弾性力によって、ロッド部材５２の先端部が高圧側の作動液路１２に繋がる貫通穴３８の開口４０に着座しており、電磁式リニア弁１０は、高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４への作動液の流れを禁止している。この際、弁体として機能するロッド部材５２の先端には、高圧側の作動液路１２内の作動液の液圧（以下、「高圧側作動液圧」という場合がある）と低圧側の作動液路１４内の作動液の液圧（以下、「低圧側作動液圧」という場合がある）との差に基づく力Ｆ₁が作用している。この圧力差に基づく力Ｆ₁とスプリング５８の弾性力Ｆ₂とは互いに逆向きに作用するが、弾性力Ｆ₂は圧力差に基づく力Ｆ₁と比較してある程度大きくされているため、電磁式リニア弁１０は、コイル２４への電流非供給時には開弁しないようになっている。

一方、コイル２４に電流が供給されると、磁界の形成に伴って、磁束が、コイルハウジング８６，固定コア２６，円筒部材２８，プランジャ本体５０を通過する。そして、ロッド部材５２の先端部が貫通穴３８の開口４０から離間する方向にプランジャ２２を移動させようとする磁気力が生じる。コイル２４に電流が供給されて磁界が形成されている際に、プランジャ２２には、圧力差に基づく力Ｆ₁と磁気力によってプランジャ２２が上方に付勢される力Ｆ₃との和と、スプリング５８の弾性力Ｆ₂とが互いに逆向きに作用する。この際、圧力差に基づく力Ｆ₁と磁気力による付勢力Ｆ₃との和が、弾性力Ｆ₂より大きい間は、ロッド部材５２の先端が開口４０から離間し、高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４へ作動液が流れる。そして、高圧の作動液が低圧側の作動液路１４へ流れることで、低圧側作動液圧が増加し、圧力差に基づく力Ｆ₁が減少する。その圧力差に基づく力Ｆ₁が減少することで、圧力差に基づく力Ｆ₁と磁気力による付勢力Ｆ₃との和が、弾性力Ｆ₂より小さくなれば、電磁式リニア弁１０は閉弁され、高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４への作動液の流れが阻止される。このため、低圧側作動液圧は、圧力差に基づく力Ｆ₁と磁気力による付勢力Ｆ₃との和が、弾性力Ｆ₂より小さくなった時点の低圧側作動液圧に維持される。つまり、コイル２４への通電量を制御することで、低圧側作動液圧と高圧側作動液圧との圧力差を制御することが可能となり、低圧側作動液圧を目標とする作動液圧まで増加させることが可能となっている。

上述したように、電磁式リニア弁１０は、プランジャ２２を上方に付勢する力と下方に付勢する力とのバランスを制御することで、低圧側作動液圧と高圧側作動液圧との圧力差を制御するものであり、プランジャ２２を上方に付勢する力と下方に付勢する力とは同じぐらいの大きさとなることがある。また、そのプランジャ２２は、スプリング５８によってハウジング２０内に弾性支持されていることから、プランジャ２２がそのスプリング５８のばね定数に依拠した固有の振動数で振動する問題、いわゆる、プランジャ２２の自励振動の問題がある。自励振動の発生要因としては、プランジャが設けられる液室内の作動液の液圧の不均一、流入ポートからハウジング内へ勢いよく流入する作動液のプランジャへの作用等、種々の要因が考えられている。

本電磁式リニア弁１０では、流入ポートから第２液室３６，貫通穴３８等を介して作動液が流入する弁室６４内に、プランジャ２２の径方向に延びるようにプラグ７４が配置されており、そのプラグ７４によって、弁室６４内に流入した作動液がプランジャ本体５０に作用し難くされている。従来の電磁式リニア弁では、そのようなプラグは弁室内に配置されておらず、弁室内に勢いよく流入した作動液が、プランジャを押し上げようとする方向にプランジャ本体に作用し、プランジャの自励振動が生じる場合がある。本電磁式リニア弁１０では、弁室６４内に流入した作動液の上方への流れが、プラグ７４によって妨げられるため、プランジャ２２の自励振動の発生を抑制することが可能となっている。

また、例えば、プランジャ２２が設けられる第１液室３４内のばね室６２に気泡が入り込むと、そのばね室６２内の作動液の液圧と弁室６４内の作動液の液圧とが異なることになり、プランジャ２２の自励振動が生じ易くなる。本電磁式リニア弁１０では、弁室６４内に流入した作動液は、図３の実線矢印に示すように、プラグ７４によって第２壁穴７２に導かれ易くなっており、弁室６４への作動液の流入に伴って、弁室６４内に気泡が生じた場合であっても、その気泡は第２壁穴７２から低圧側の作動液路１４に流れ易くされている。また、例えば、気泡がばね室６２内に入り込んでしまっても、ばね室６２内の気泡が、図３の点線矢印に示すように、プランジャ本体５０の面取部６６とハウジング２０の内周面との間を介して弁室６４に流れ、そして、第２壁穴７２から低圧側の作動液路１４に流れ易くされている。したがって、本電磁式リニア弁１０では、プランジャ２２の設けられている第１液室３４内に気泡が留まり難くされており、プランジャ２２の自励振動が生じ難くなっている。

変形例

上記電磁式リニア弁１０においては、プラグ７４をハウジング２０に組付ける場合には、プラグ７４の貫通穴７６にプランジャ２２のロッド部材５２を挿通させる必要があるため、ハウジング２０内にプランジャ２２を配設する前にプラグ７４をハウジング２０に組付けなければならない。変形例の電磁式リニア弁では、プラグの先端から貫通穴までプラグの軸線方向に延びるようにしてスリットが形成されており、ハウジング内にプランジャを配設した後でもプラグをハウジングに組付けることができるようになっている。変形例の電磁式リニア弁は、プラグを除いて、上記電磁式リニア弁１０と同様の構成とされているため、変形例の電磁式リニア弁の説明については、図１におけるＡ−Ａ断面図に相当する図のみを用い、プラグを中心に説明し、同様の機能の構成要素については、同じ符号を用いて説明を省略あるいは簡略に行うものとする。

変形例の電磁式リニア弁９０においては、図４に示すように、ハウジング２０に形成された第１壁穴７０に嵌合されたプラグ９２には、プランジャ２０のロッド部材５２を挿通させるための貫通穴９４が形成されており、その貫通穴９４からプラグ９２の先端部にわたって、プラグ９２の軸線方向に延びるようにスリット９６が形成されている。プラグ９２は、樹脂製材料により形成されており、ある程度変形しても元の形状に戻るものとされている。このため、プラグ９２をハウジング２０に組付ける際に、第１液室３４内にプランジャ２２が配設された状態のハウジング２０の外部から第１壁穴７０にプラグ９２を挿入し、ロッド部材５２によってスリット９６を開くとともに、そのスリット９６を開いた状態でプラグ９２をハウジング内に押し込むことで、ロッド部材５２をスリット９６内を通過させて貫通穴９４内に位置させることが可能となる。

また、ハウジング内にプランジャを配設した後にプラグをハウジングに組付けることが可能な電磁式リニア弁としては、例えば、２つのプラグを第１壁穴と第２壁穴とに嵌合し、それら２つのプラグの端面によって穴を形成し、その穴にロッド部材を挿通させる構造のものが考えられる。そのような構造の電磁式リニア弁を、第２の変形例の電磁式リニア弁として以下に説明する。第２の変形例の電磁式リニア弁は、プラグを除いて、上記電磁式リニア弁１０と略同様の構成であるため、プラグを中心に説明し、同様の機能の構成要素については、同じ符号を用いて説明を省略あるいは簡略に行うものとする。

第２の変形例の電磁式リニア弁１００においては、図５に示すように、ハウジング２０に形成された第１壁穴７０には、弁室６４内に延び出すように第１延出部材としての第１プラグ１０２が嵌合されており、第２壁穴７２には、弁室６４内に延び出すように第２延出部材としての第２プラグ１０４が嵌合されている。第１プラグ１０２の先端部の側の端面と、第２プラグ１０４の先端部の側の端面とは、それぞれ、図５におけるＢ−Ｂ断面図である図６に示すように、円弧状に切り欠かれており、それら２つのプラグ１０２，１０４の端面によって、プランジャ２２の軸線方向に延びるような穴が形成されている。そして、その穴にプランジャ２２のロッド部材５２が挿通している。また、第２壁穴７２に嵌合された第２プラグ１０４の一端部には、図５および図５におけるＣ−Ｃ断面図である図７に示すように、第２プラグ１０４の軸線方向に延びるように切欠部１０６が形成されており、その切欠部１０６によって、弁室６４と低圧側の作動液路１４とが連通されている。つまり、その切欠部１０６が連通路として機能するとともに、第２壁穴の外周面への開口が流出ポートとして機能している。このような構造の電磁式リニア弁によっても、ハウジング内にプランジャを配設した後にプラグをハウジングに組付けることが可能である。

また、上述した電磁式リニア弁１０，９０，１００は、プラグに形成された貫通穴をロッド部材が挿通する構造とされているが、プラグの端面に溝を形成し、その溝内をロッド部材が挿通する構造の電磁式リニア弁であっても、プランジャの自励振動を抑制することは可能である。そのような構造の電磁式リニア弁を、第３の変形例の電磁式リニア弁として以下に説明する。第３の変形例の電磁式リニア弁は、上記第２の変形例の電磁式リニア弁１００から第２プラグ１０４を取り外したものと略同様の構成とされているため、第３の変形例の電磁式リニア弁の説明については、図５におけるＢ−Ｂ断面図に相当する図のみを用い、第１プラグを中心に説明し、同様の機能の構成要素については、同じ符号を用いて説明を省略あるいは簡略に行うものとする。

第３の変形例の電磁式リニア弁１１０においては、図８に示すように、第１壁穴７０に上記第１プラグ１０２と略同形状のプラグ１１２が嵌合されており、第２壁穴７２には何も嵌合されていない。プラグ１１２の先端部の側の端面には、プラグ１１２の径方向に延びるようにして挿通部としての溝１１４が形成されており、その溝１１４内をロッド部材５２が挿通している。また、第１壁穴７０と第２壁穴７２とを覆う円環状のフィルタ１１６は、２つの部材が組み合わされて形成されるものであり、第１壁穴７０を覆うための第１円弧部材１１８と、第２壁穴７２を覆うための第２円弧部材１２０とにより構成されている。それら２つの部材１１８，１２０は、それぞれ、樹脂性とされており、延出部材としてのプラグ１１２も樹脂性とされている。第１円弧部材１１８とプラグ１１２とは、樹脂製材料により一体形成されており、ハウジング２０にプラグ１１２を組付ける際には、一体形成された第１円弧部材１１８とプラグ１１２とをハウジング２０に取付け、そして、第１円弧部材１１８の両端部と第２円弧部材１２０の両端部とが固着されるようになっている。第３の変形例の電磁式リニア弁１１０では、ロッド部材５２の外周部の全てをプラグ１１２によって囲まれてはいないが、弁室６４内に流入した作動液の上方への流れが、プラグ１１２によってある程度妨げられるようになっており、プランジャ２２の自励振動の発生を抑制することが可能となっている。

また、上記第３の変形例の電磁式リニア弁１１０においては、第２壁穴７２に第２プラグは嵌合されていないが、例えば、図９に示すように、第２壁穴７２に上記第２プラグ１０４と略同形状の第２プラグ１２２を嵌合するとともに、その第２プラグ１２２と第２円弧部材１２０とを樹脂製材料により予め一体形成しておいてもよい。

１０：電磁式リニア弁 ２０：ハウジング ２２：プランジャ ２４：コイル ３０：弁部材（区画部） ３４：第１液室 ３６：第２液室（流出ポート） ３８：貫通穴 ４０：開口（弁座） ５０：プランジャ本体（本体部） ５２：ロッド部材（ロッド部）（弁体） ５８：スプリング（弾性体） ６４：弁室 ７０：壁穴（第１壁穴） ７２：壁穴（第２壁穴）（流出穴）（流出ポート） ７４：プラグ（延出部材） ７６：貫通穴（挿通部）（穴） ８０：フィルタ（バンド） ９０：電磁式リニア弁 ９２：プラグ（延出部材） ９４：貫通穴（挿通部）（穴） ９６：スリット １００：電磁式リニア弁 １０２：第１プラグ（第１延出部材） １０４：第２プラグ（第２延出部材） １０６：切欠部（連通路） １１０：電磁式リニア弁 １１２：プラグ（延出部材） １１４：溝（挿通部） １１６：フィルタ（バンド） １１８：第１円弧部材 １２０：第２円弧部材 １２２：第２プラグ（第２延出部材）

Claims (10)

1. 内部を第１液室と第２液室とに区画する区画部と、前記第１液室と前記第２液室とを連通するように前記区画部を貫通する貫通穴とを有し、作動液が充填されるハウジングと、
   (a)本体部と、(b)その本体部の外径より小さい外径を持ち、その本体部の一端部から延び出すとともに、先端部が弁体として機能するロッド部とを有し、弁座として機能する前記貫通穴の前記第１液室への開口に前記ロッド部の前記先端部が着座可能、かつ、軸線方向に移動可能に前記第１液室内に設けられたプランジャと、
   前記ハウジングに設けられ、前記第１液室に連通する流出ポートと、
   前記ハウジングに設けられ、前記第２液室に連通する流入ポートと、
   前記ロッド部の前記先端部が前記貫通穴の前記開口に接近する方向と前記開口から離間する方向との一方に前記プランジャを付勢する弾性体と、
   前記ハウジングの周りに設けられ、前記弾性体が前記プランジャを付勢する方向とは反対の方向に前記プランジャを移動させるための磁界を形成するコイルと
   を備えた電磁式リニア弁であって、
   前記第１液室が、
   前記本体部と前記区画部とによって区画されて、前記ロッド部の周りに存在する弁室を含んで構成され、
   当該電磁式リニア弁が、
   (A)前記ハウジングの壁をそのハウジングの径方向に貫通し、前記弁室と前記ハウジングの外周面とに開口する壁穴と、(B)一端部において前記壁穴に嵌合されるとともに、前記弁室内に延び出す棒状の延出部材とを備えた電磁式リニア弁。
2. 前記延出部材が、前記ロッド部が挿通する挿通部を有し、
   その挿通部が、前記延出部材を貫通する穴を有する請求項１に記載の電磁式リニア弁。
3. 前記延出部材が、
   前記挿通部の前記穴から、前記壁穴に嵌合される前記一端部とは反対側の端部である他端部の側の端面まで前記延出部材の軸線方向に延びるようにして形成されるとともに、前記プランジャが前記第１液室内に設けられた状態のハウジングへの前記延出部材の組付け時に前記プランジャの前記ロッド部によって開かれるスリットを有する請求項２に記載の電磁式リニア弁。
4. 当該電磁式リニア弁が、
   前記ハウジングの壁をそのハウジングの径方向に貫通し、前記弁室と前記ハウジングの外周面とに開口するとともに、前記ハウジングの外周面への開口が前記流出ポートとして機能する流出穴を備え、
   その流出穴が、前記プランジャの軸線を挟んで前記壁穴の反対側の位置に設けられた請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。
5. 当該電磁式リニア弁が、
   前記壁穴の前記ハウジングの外周面への開口と前記流出ポートとして機能する前記ハウジングの外周面への開口とを覆うようにして前記ハウジングの外周面に固定されるとともに、少なくとも前記流出ポートとして機能する前記ハウジングの外周面への開口を覆う部分が作動液をろ過するためのフィルタとして機能する円環状のバンドを備えた請求項４に記載の電磁式リニア弁。
6. 当該電磁式リニア弁が、
   (a)前記軸線方向における前記壁穴である第１壁穴の位置とその軸線方向での同じ位置において前記ハウジングの壁をそのハウジングの径方向に貫通し、前記弁室と前記ハウジングの外周面とに開口する第２壁穴と、(b)前記延出部材である第１延出部材とは別の棒状の部材であって、一端部において前記第２壁穴に嵌合されるとともに、前記弁室内に延び出す第２延出部材とを備え、前記第１壁穴に嵌合される前記第１延出部材の前記一端部とは反対側の端部である他端部の側の端面と前記ロッド部の外周面とが向かい合い、前記第２壁穴に嵌合される前記第２延出部材の前記一端部とは反対側の端部である他端部の側の端面と前記ロッド部の外周面とが向かい合う構造とされた請求項１に記載の電磁式リニア弁。
7. 前記第１延出部材の前記他端部の側の端面が、円弧状に切り欠かれた形状とされ、
   前記第２延出部材の前記他端部の側の端面が、円弧状に切り欠かれた形状とされるとともに、
   当該電磁式リニア弁が、
   前記第１延出部材の前記他端部の側の円弧状に切り欠かれた端面と前記第２延出部材の前記他端部の側の円弧状に切り欠かれた端面とによって前記プランジャの軸線方向に延びる穴が形成されるとともに、その穴を前記ロッド部がクリアランスのある状態で挿通する構造とされた請求項６に記載の電磁式リニア弁。
8. 前記第２壁穴が、前記プランジャの軸線を挟んで前記第１壁穴の反対側の位置に設けられるとともに、
   前記第２延出部材が、
   それの前記一端部に形成されるとともに、その一端部が前記第２壁穴に嵌合された状態で前記ハウジングの外部と前記弁室とを連通する連通路を有し、
   前記第２延出部材の前記一端部の側の端面への開口が、前記流出ポートとして機能する請求項６または請求項７に記載の電磁式リニア弁。
9. 当該電磁式リニア弁が、
   前記第１壁穴の前記ハウジングの外周面への開口と前記第２壁穴の前記ハウジングの外周面への開口とを覆うようにして前記ハウジングの外周面に固定されるとともに、少なくとも前記第２壁穴の前記ハウジングの外周面への開口を覆う部分が作動液をろ過するためのフィルタとして機能する円環状のバンドを備えた請求項８に記載の電磁式リニア弁。
10. 前記弾性体が、
    弾性力によって、前記ロッド部の前記先端部が前記貫通穴の前記開口に接近する方向に前記プランジャを付勢する構造とされ、
    当該電磁式リニア弁が、
    前記コイルによる磁界の形成に伴って、前記ロッド部の前記先端部が前記貫通穴の前記開口から離間する方向の磁気力が生じる構造とされた請求項１ないし請求項９のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。

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