JP2014134240A - 電磁弁及びブレーキ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の電磁弁にあっては、コイルに通電したときに発生する電磁力によって軸方向に移動する弁体を開弁方向に付勢する第1弾性体と、この第1弾性体による付勢力を打ち消す方向に付勢する第2弾性体と、を備え、第1弾性体を第2弾性体のセット荷重より大きなセット荷重でセットした。
【選択図】 図5
Description
[ブレーキ液圧回路の構成]
図1は実施例1のブレーキ装置の液圧回路図である。液圧回路は、マスタシリンダM/CとホイルシリンダW/Cとの間に設けられた液圧制御ユニット30内に形成されている。このブレーキ液圧制御装置は、ブレーキコントローラBCUからのVehicle Dynamics Control(以下VDC)、Anti-lock Brake System(以下ABS)の要求液圧に加え、車両全体の走行状態を制御する統合コントローラCUの回生協調制御に伴う要求液圧に応じて液圧制御を行う。
ギヤポンプPの吐出側と各ホイルシリンダW/Cとは、液路11P,11Sによって接続されている。この各液路11上には、各ホイルシリンダW/Cに対応する常開型のソレノイドバルブである増圧バルブ3FL,3RR,3FR,3RL(総称して増圧バルブ3とも記載する。)が設けられている。また各液路11上であって、各増圧バルブ3とポンプユニットPとの間にはチェックバルブ6P,6Sが設けられている。各チェックバルブ6は、ギヤポンプPから増圧バルブ3へ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
マスタシリンダM/Cと液路11とは液路12P,12Sによって接続されており、液路11と液路12とはギヤポンプPと増圧バルブ3との間において合流している。この各液路12上には、常開型のソレノイドバルブであるゲートアウトバルブ2P,2S(総称してゲートアウトバルブ2とも記載する。)が設けられている。また各液路12には、各ゲートアウトバルブ2を迂回する液路17P,17Sが設けられており、この液路17には、チェックバルブ8P,8Sが設けられている。この各チェックバルブ8は、マスタシリンダM/C側からホイルシリンダW/Cへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。
次に、皿バネを採用する理由について説明する。図3はばね剛性の違いによる制御電流と流量との関係を表す特性図である。コイルスプリングのように、力の入力に対する変形量が大きい特性、すなわちばね剛性が弱い特性の場合、少ない電流で流量制御ができるというメリットがある。しかし、目標電流に対して実電流がばらついた場合、電流変化に対する流量変化が大きいため、電流ばらつきに対する流量ばらつきも大きくなってしまうという問題がある。
一方、皿バネの変形初期や特に撓み量の最大値間際に力の入力に対する変形量が小さい特性、すなわちばね剛性が強い特性の場合、電流変化に対する流量変化が小さいため、目標電流に対して実電流がばらついた場合、電流変化に対する流量変化が小さいため、電流ばらつきに対する流量ばらつきも小さくなるため制御精度が向上するというメリットがある。しかし、ばね剛性が強いため、大きな電流で流量制御をしなければならないという問題がある。
次に、実施例1の構成におけるコイルスプリング50と皿バネ51とによって達成される特性について比較例を用いて説明する。図4は実施例1と比較例とにおける部分断面図、図5は実施例1と比較例とにおけるプランジャストローク量とバネ力との関係を表す特性図である。図4(a)は実施例1のプランジャ40部分の断面を表し、図4(b)は比較例のプランジャ部分の断面を表す。実施例1では、プランジャ40に対し、皿バネ51が開弁方向に荷重を付与し、コイルスプリング50が閉弁方向に荷重を付与し、皿バネの荷重がコイルスプリングの荷重よりも大きいため、非通電時において開弁状態を維持している。一方、比較例では、図4(b)に示すように、プランジャ40に対し、皿バネ及びコイルスプリングが共に開弁方向に荷重を付与する。
これに対し、実施例1の場合、皿バネの弾性特性からコイルスプリングの弾性特性が減算されるため、開弁時における弾性力が小さく、閉弁するに連れて皿バネの弾性力は大きくなるものの、コイルスプリングによる力も大きくなるため、比較例に比べて十分に小さな弾性力に抑制されていることが分かる。
(1-1)コイル70が巻かれたボビン71,ソレノイド72,ヨーク73(ソレノイド部)と、
ソレノイド部の内周に配置され、非磁性体からなるシリンダ部材102(筒状部材)と、
コイル70に通電したときに発生する電磁力によってシリンダ部材102内を軸方向に移動するアーマチュア103(磁性体)と、
アーマチュア103の一端側に配置され磁性体からなる中空部を備えたボディーインナ101(ボディ)と、
中空部内に配置され、アーマチュア103の軸方向の移動に伴ってアーマチュア103と一体的に軸方向に移動するプランジャ40(弁体)と、
プランジャ40が当接することで閉塞する流路を備えたシート部材60と、
プランジャ40を開弁方向に付勢する皿バネ51(第1弾性体)と、
皿バネ51による付勢力を打ち消す方向に付勢力を発生させてアーマチュア103を付勢するコイルスプリング50(第2弾性体)と、
を備え、
皿バネ51はコイルスプリング50のセット荷重より大きなセット荷重でセットされていることを特徴とする電磁弁。
よって、第1弾性体である皿バネ51の特性を得つつ第2弾性体であるコイルスプリング50によって弾性力を小さくすることができるため、低電流化を図ることができる。
コイルスプリング50は、シリンダ部材102とアーマチュア103との間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。
よって、アーマチュア103をシリンダ部材102に挿入する際に容易にコイルスプリング50を装着できる。
コイルスプリング50はアーマチュア103のスプリング収装部35b(他端側)とシリンダ部材102との間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。
よって、アーマチュア103をシリンダ部材102に挿入する際に容易にコイルスプリング50を装着できる。
アーマチュア103の他端側にはコイルスプリング50を収容するためのスプリング収装部35b(凹部)が形成されていることを特徴とする電磁弁。
よって、コイルスプリング50の一部がスプリング収装部35b内に収容されることで軸方向寸法を短縮できる。
アーマチュア103とプランジャ40とを一体的に構成し、皿バネ51はアーマチュア103の一端側面とボディーインナ101との間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。
よって、シリンダ部材102にアーマチュア103及びプランジャ40を挿入し、皿バネ51を挿入した後にボディーインナ101を組み付けるという簡単な組み付け工程により皿バネ51を配置することができる。
皿バネ51は円盤部材であることを特徴とする電磁弁。
コイルスプリングに比べて軸方向寸法を短縮化できる。
アーマチュア103の一端側面とボディーインナ101のアーマチュア103と対向する面とが凹凸の関係になる凹状傾斜面111b(傾斜面)を備え、
皿バネ51の外周部は、ボディーインナ101に当接し、内周部はアーマチュア103に当接して縮設されていることを特徴とする電磁弁。
よって、アーマチュア103とボディーインナ101との間の吸引面積を確保することで制御性を向上すると共に、皿バネ51を容易に配置することができる。
ソレノイド部の内周に配置され、非磁性体からなるシリンダ部材102(筒状部材)と、
コイル70に通電したときに発生する電磁力によってシリンダ部材102内を軸方向に移動するアーマチュア103(磁性体)と、
アーマチュア103の一端側に配置され磁性体からなる中空部を備えたボディーインナ101(ボディ)と、
中空部内に配置され、アーマチュア103の軸方向の移動に伴ってアーマチュア103と一体的に軸方向に移動するプランジャ40(弁体)と、
プランジャ40が当接することで閉塞する流路を備えたシート部材60と、
アーマチュア103の他端側に配置されアーマチュア103をボディーインナ101に向けて付勢するコイルスプリング50(弾性体)と、
アーマチュア103の一端側とボディーインナ101との間にコイルスプリング50のセット荷重より大きなセット荷重で弾性変形可能に狭持された皿バネ51(円盤部材)と、
を備えたことを特徴とする電磁弁。
よって、第1弾性体である皿バネ51の特性を得つつ第2弾性体であるコイルスプリング50によって弾性力を小さくすることができるため、低電流化を図ることができる。
コイルスプリング50は、シリンダ部材102とアーマチュア103との間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。
よって、アーマチュア103をシリンダ部材102に挿入する際に容易にコイルスプリング50を装着できる。
アーマチュア103の他端側にはコイルスプリング50を収容するためのスプリング収装部35b(凹部)が形成されていることを特徴とする電磁弁。
よって、コイルスプリング50の一部がスプリング収装部35b内に収容されることで軸方向寸法を短縮できる。
シリンダ部材102はカップ状部材であり、
弾性体はコイルスプリング50であり、該コイルスプリング50の一端はシリンダ部材102(カップ状部材)の底部に支持され、他端はスプリング収装部35bの底部35cに支持されていることを特徴とする電磁弁。
よって、コイルスプリング50の一部がスプリング収装部35b内に収容されることで軸方向寸法を短縮できる。
皿バネ51は円盤部材であることを特徴とする電磁弁。
コイルスプリングに比べて軸方向寸法を短縮化できる。
アーマチュア103の一端側面とボディーインナ101のアーマチュア103と対向する面とが凹凸の関係になる凹状傾斜面111b(傾斜面)を備え、
皿バネ51の外周部は、ボディーインナ101に当接し、内周部はアーマチュア103に当接して縮設されていることを特徴とする電磁弁。
よって、アーマチュア103とボディーインナ101との間の吸引面積を確保することで制御性を向上すると共に、皿バネ51を容易に配置することができる。
ゲートアウトバルブ2は、コイル70が巻かれたボビン71,ソレノイド72,ヨーク73(ソレノイド部)と、
ソレノイド部の内周に配置され、非磁性体からなるシリンダ部材102(筒状部材)と、
コイル70に通電したときに発生する電磁力によってシリンダ部材102内を軸方向に移動するアーマチュア103(磁性体)と、
アーマチュア103の一端側に配置され磁性体からなる中空部を備えたボディーインナ101(ボディ)と、
中空部内に配置され、アーマチュア103の軸方向の移動に伴ってアーマチュア103と一体的に軸方向に移動するプランジャ40(弁体)と、
プランジャ40が当接することで閉塞する流路を備えたシート部材60と、
プランジャ40を開弁方向に付勢する皿バネ51(第1弾性体)と、
皿バネ51による付勢力を打ち消す方向に付勢力を発生させてアーマチュア103を付勢するコイルスプリング50(第2弾性体)と、
を備え、
皿バネ51はコイルスプリング50のセット荷重より大きなセット荷重でセットされていることを特徴とするブレーキ装置。
よって、第1弾性体である皿バネ51の特性を得つつ第2弾性体であるコイルスプリング50によって弾性力を小さくすることができるため、低電流化を図ることができる。
皿バネ51は円板部材であることを特徴とするブレーキ装置。
コイルスプリングに比べて軸方向寸法を短縮化できる。
アーマチュア103の一端側面とボディーインナ101のアーマチュア103と対向する面とが凹凸の関係になる凹状傾斜面111b(傾斜面)を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
よって、アーマチュア103とボディーインナ101との間の吸引面積を確保することで制御性を向上できる。
皿バネ51(円盤部材)は平板であることを特徴とする電磁弁。
コイルスプリングに比べて軸方向寸法を短縮化できる。
皿バネ51の外周部は、ボディーインナ101に当接し、内周部はアーマチュア103に当接して縮設されていることを特徴とするブレーキ装置。
よって、皿バネ51を容易に配置することができる。
ゲートアウトバルブ2は、プランジャ40に高圧のブレーキ液圧が作用する上流側と低圧側のブレーキ液圧が作用する下流側の差圧の大きさに対応した電流がソレノイド72に通電されて弁体の位置が調整されることを特徴とするブレーキ装置。
よって、プランジャ40のストロークと電流との関係を安定させることができ、制御性を向上できる。
ゲートアウトバルブ2は高圧のブレーキ液圧がプランジャ40を開弁方向に作用するように配置されていることを特徴とするブレーキ装置。
よって、差圧によって開弁が阻害されるといったことがなく、ストロークと電流との関係を安定させることができ、制御性を向上できる。
次に実施例2について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図6は実施例2のプランジャ部分の断面図である。実施例1ではアーマチュア103の頂部壁102a側にスプリング収装部35bを設けた。これに対し、実施例2では、アーマチュア103の中間部分の側面にコイルスプリング50aを保持する構成としたものである。
次に実施例3について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図7は実施例3のプランジャ部分の断面図である。実施例1ではアーマチュア103の頂部壁102a側にスプリング収装部35bを設けた。これに対し、実施例3では、プランジャ40の先端付近にコイルスプリング50bを保持する構成としたものである。
プランジャ40の先端付近であって、第1軸部41と第2軸部42との接続部分には第1軸部41よりも拡径された円環プレート状のスプリング保持部42aが形成されている。そして、リテーニング面121bは、プランジャ40の軸方向から見てスプリング保持部42aと重なるように形成されている。このリテーニング面121bとスプリング保持部42aとの間にはコイルスプリング50bが縮設されている。よって、閉弁方向に向けてコイルスプリング50bの弾性力が作用する。これにより、実施例1と同様の作用効果が得られる。
2 ゲートアウトバルブ
3 増圧バルブ
4 減圧バルブ
15 リザーバ
19 ホイルシリンダポート
20 マスタシリンダポート
30 液圧制御ユニット
32 大径部
33 小径部
34 凹部
35 アーマチュア頭部
35a 上方端部
35b スプリング収装部
35c 底部
36 皿バネ当接面
40 プランジャ
42a スプリング保持部
43 先端部
50 コイルスプリング
50a コイルスプリング
50b コイルスプリング
51 皿バネ
60 シート部材
61 バルブシート
70 コイル
71 ボビン
72 ソレノイド
73 ヨーク
101 ボディーインナ
102 シリンダ部材
103 アーマチュア
110 第1円筒部
111a 貫通孔
111b 凹状傾斜面
121 縮径段部
121a 貫通孔
121b リテーニング面
130 第2円筒部
M モータ
M/C マスタシリンダ
P ギヤポンプ
W/C ホイルシリンダ
Claims (5)
- コイルが巻かれたソレノイド部と、
前記ソレノイド部の内周に配置され、非磁性体からなる筒状部材と、
前記コイルに通電したときに発生する電磁力によって前記筒状部材内を軸方向に移動する磁性体と、
前記磁性体の一端側に配置され磁性体からなる中空部を備えたボディと、
前記中空部内に配置され、前記磁性体の軸方向の移動に伴って前記磁性体と一体的に軸方向に移動する弁体と、
前記弁体が当接することで閉塞する流路を備えたシート部材と、
前記弁体を開弁方向に付勢する第1弾性体と、
前記第1弾性体による付勢力を打ち消す方向に付勢力を発生させて前記磁性体を付勢する第2弾性体と、
を備え、
前記第1弾性体は前記第2弾性体のセット荷重より大きなセット荷重でセットされていることを特徴とする電磁弁。 - 請求項1に記載の電磁弁において、
前記第2弾性体は、前記筒状部材と前記磁性体の間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。 - 請求項1に記載の電磁弁において、
前記第2弾性体は前記磁性体の他端側と前記筒状部材との間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。 - コイルが巻かれたソレノイド部と、
前記ソレノイド部の内周に配置され、非磁性体からなる筒状部材と、
前記コイルに通電したときに発生する電磁力によって前記筒状部材内を軸方向に移動する磁性体と、
前記磁性体の一端側に配置され磁性体からなる中空のボディと、
前記中空内に配置されて、前記磁性体と一体的に構成され、前記磁性体の軸方向の移動に伴って軸方向に移動する弁体と、
前記弁体が当接することで閉塞する流路を備えたシート部材と、
前記磁性体の他端側に配置され前記磁性体を前記ボディに向けて付勢する弾性体と、
前記磁性体の一端側と前記ボディとの間に前記弾性体のセット荷重より大きなセット荷重で弾性変形可能に狭持された円盤部材と、
を備えたことを特徴とする電磁弁。 - ホイルシリンダの液圧をコントロールする液圧源及び電磁弁を備えたブレーキ装置であって、
前記電磁弁は、コイルが巻かれたソレノイド部と、
前記ソレノイド部の内周に配置され、一端側が閉塞された非磁性体からなる筒状部材と、
前記コイルに通電したときに発生する電磁力によって前記筒状部材内を軸方向に移動する磁性体と、
前記筒状部材の開口側に前記筒状部材に一体的に固定された磁性体からなる中空のボディと、
前記中空内に配置され、前記磁性体の軸方向の移動に伴って軸方向に移動する弁体と、
前記弁体が当接することで閉塞する流路を備えたシート部材と、
前記弁体が前記シート部材から離間する方向に弁体を付勢する第1弾性体と、
前記磁性体と前記筒状部材の閉塞された底部との間に配置され前記磁性体を前記ボディに向けて付勢する第2弾性体と、
を備え、
前記第1弾性体のセット荷重は前記第2弾性体のセット荷重より大きなセット荷重を持って配置されていることを特徴とするブレーキ装置。
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