JP4597587B2 - Fluid control device with solenoid valve - Google Patents

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Description

本発明は、圧力センサを一体化した電磁弁により流体通路を開閉する流体制御装置に関するものである。 The present invention relates to a fluid control device for opening and closing a more fluid passages to the solenoid valve with an integrated pressure sensor.

従来の圧力センサを一体化した電磁弁は、電磁弁内の圧力に応じて変形するダイヤフラムに、ダイヤフラムの変形量を測定する圧力センサを装着し、ダイヤフラムおよび圧力センサを電磁弁のストッパに気密的に組み付けている(例えば、特許文献1参照)。
特表2003−522677号公報
A conventional solenoid valve integrated with a pressure sensor is equipped with a diaphragm that deforms according to the pressure in the solenoid valve and a pressure sensor that measures the amount of deformation of the diaphragm. The diaphragm and the pressure sensor are airtight to the stopper of the solenoid valve. (For example, refer to Patent Document 1).
JP-T-2003-522677

しかしながら、特許文献1に示された電磁弁は、ダイヤフラムとストッパが別部材であるため、ダイヤフラムとストッパとの間の気密を保つためのシール部材等が必要であり、部品点数が増加して高コストになってしまうという問題があった。   However, since the diaphragm and the stopper are separate members, the solenoid valve disclosed in Patent Document 1 requires a seal member for maintaining airtightness between the diaphragm and the stopper, which increases the number of parts and increases the number of parts. There was a problem of cost.

本発明は上記点に鑑みて、圧力センサを一体化した電磁弁の部品点数を減少させ、ひいてはコストを低減させることを目的とする。   In view of the above points, the present invention has an object to reduce the number of parts of a solenoid valve integrated with a pressure sensor, thereby reducing the cost.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、通電時に磁界を形成するコイル(9)と、コイル(9)の内周側に配置されるとともに、内部に空間(S)を形成する筒状のスリーブ(5)と、一端側がスリーブ(5)に接合されてスリーブ(5)の一端を閉塞するストッパ(6)と、スリーブ(5)内の空間(S)に摺動自在に配置されたアーマチュア(7)とを備え、コイル(9)に通電されていないときには、アーマチュア(7)に設けられた弁体(7a)が弁座(4b)に着座して流体通路(100a)を閉じ、コイル(9)に通電されているときには、コイル(9)が励磁されてストッパ(6)とアーマチュア(7)との間に磁気吸引力が発生し、弁体(7a)が弁座(4b)から離れて流体通路(100a)を開くように構成された電磁弁(1)と、電磁弁(1)により開閉される流体通路(100a)が形成されたハウジング(100)と、コイル(9)への通電を制御する制御回路を有する基板(120)とを備えた流体制御装置において、ストッパ(6)は、磁性材料にて形成されて磁気回路の一部を構成し、スリーブ(5)内の空間(S)の圧力に応じて変形する変形部(6b)が、ストッパ(6)においてアーマチュア(7)と対向する一端側の部分と連続的に一体に形成され、変形部(6b)の変形量を測定する圧力センサ(12)が変形部(6b)に直接接合され、圧力センサ(12)は半導体製のセンサであり、ストッパ(6)は半導体とほぼ等しい線膨張係数の材料からなり、該圧力センサ(12)および該圧力センサ(12)からの信号を処理して少なくとも温度補正を行う号処理回路(13)が1つのチップに集積されていると共に、該信号処理回路(13)がストッパ(6)に装着されており、変形部(6b)が基板(120)の面とほぼ同等の位置になるまで、ストッパ(6)が基板(120)側に向かって延ばされていると共に、圧力センサ(12)と基板(120)がワイヤボンディングにて電気的に接続されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a coil (9) that forms a magnetic field when energized, and an inner space (S) are formed inside the coil (9). a cylindrical sleeve (5), a stopper (6) whose one end is closed one end of the sleeve (5) is joined to the sleeve (5), slidably in the sleeve (5) in the space (S) and a deployed armature (7), coil (9) when not energized, the armature valve member provided in (7) (7a) the valve seat fluid passage seated in (4b) (100a) closed, when it is energized to the coil (9), the coil (9) is energized magnetic attraction force is generated between the stopper (6) and the armature (7), the valve element (7a) is a valve seat to open the fluid passage (100a) away from (4b) A substrate having a control circuit for controlling energization to the coil (9), a housing (100) in which a formed solenoid valve (1), a fluid passage (100a) opened and closed by the solenoid valve (1) is formed, and a coil (9) 120), the stopper (6) is made of a magnetic material and constitutes a part of the magnetic circuit, and is deformed according to the pressure in the space (S) in the sleeve (5). deformable portion (6b) is formed continuously integrally with one end of the portion facing the armature (7) in the stopper (6), a pressure sensor for measuring the deformation amount of the deformation portion (6b) (12) is deformed is joined directly in (6b), the pressure sensor (12) is a sensor made of a semiconductor, the stopper (6) is made of a material substantially equal linear expansion coefficient between the semiconductor, pressure sensor (12) and pressure sensors ( 12) With signal processing circuit for performing at least temperature compensation with sense (13) are integrated into one chip, the signal processing circuit (13) is mounted to the stopper (6), the deformation portion (6b) is the surface of the substrate (120) to substantially the same position, the stopper (6) is extended toward the substrate (120) side, and a pressure sensor (12) the substrate (120) by wire bonding It is electrically connected.

これによると、従来の電磁弁におけるダイヤフラムに相当する変形部をストッパに形成しているため、ダイヤフラムやシール部材が不要となり、したがって、電磁弁の部品点数を減少させ、ひいてはコストを低減させることができる。
また、ストッパは、半導体製の圧力センサとほぼ等しい線膨張係数の材料からなるため、圧力センサの信号に対する温度補正量が小さくなり、温度補正が容易になるとともに、温度変化に伴う応力が小さくなり、許容伸びが小さい半導体製の圧力センサであっても壊れにくくなる。
また、半導体チップは大量生産が容易でセンサ感度もよいため、低コストおよび高性能を期待できる。
また、請求項1に記載の発明では、圧力センサ(12)および圧力センサ(12)からの信号を処理する信号処理回路(13)が、1つのチップに集積されていることを特徴とする。これによると、圧力センサおよび信号処理回路を小型にすることができる。
また、請求項1に記載の発明では、圧力センサ(12)からの信号を処理して少なくとも温度補正を行う信号処理回路(13)が、ストッパ(6)に装着されていることを特徴とする。
信号処理回路には、組み合わされる圧力センサに応じて固有の補正値が入力されるため、信号処理回路および圧力センサのうちの一方のみが壊れた場合でも、両者とも廃却となる。しかも、信号処理回路が電磁弁の制御を行う基板に装着されている場合には、その基板も廃却となってしまう。
これに対し、請求項1に記載の発明では、圧力センサおよび信号処理回路がともにストッパに装着されるため、換言すると、信号処理回路が電磁弁の制御を行う基板に装着されていないため、信号処理回路または圧力センサが壊れた場合、基板を廃却する必要がない。また、圧力センサおよび信号処理回路がともにストッパに装着されるため、信号処理回路への補正値入力作業を容易に行うことができる。
また、請求項1に記載の発明では、変形部(6b)が基板(120)の面とほぼ同等の位置になるまで、ストッパ(6)が基板(120)側に向かって延ばされていることを特徴とする。
これによると、圧力センサと基板との距離を埋めるピンのような電気接続構造部材を用いることなく、圧力センサと制御回路とを電気的に接続することができる。
さらに、請求項1に記載の発明では、圧力センサ(12)と基板(120)がワイヤボンディングにて電気的に接続されていることを特徴とする。
これによると、配線スペースを小さくすることができ、ひいては装置を小型にすることができる。
According to this, since the deformed portion corresponding to the diaphragm in the conventional solenoid valve is formed in the stopper, there is no need for a diaphragm or a seal member, and therefore, the number of parts of the solenoid valve can be reduced, thereby reducing the cost. it can.
In addition, since the stopper is made of a material having a linear expansion coefficient substantially equal to that of a semiconductor pressure sensor, the temperature correction amount with respect to the pressure sensor signal is reduced, the temperature correction is facilitated, and the stress accompanying the temperature change is reduced. Even a semiconductor pressure sensor having a small allowable elongation is less likely to break.
In addition, since semiconductor chips are easily mass-produced and have good sensor sensitivity, low cost and high performance can be expected.
The invention described in claim 1 is characterized in that the pressure sensor (12) and the signal processing circuit (13) for processing signals from the pressure sensor (12) are integrated on one chip. According to this, the pressure sensor and the signal processing circuit can be reduced in size.
Further, the invention described in claim 1 is characterized in that a signal processing circuit (13) that processes a signal from the pressure sensor (12) and performs at least temperature correction is mounted on the stopper (6). .
Since a unique correction value is input to the signal processing circuit in accordance with the pressure sensor to be combined, even when only one of the signal processing circuit and the pressure sensor is broken, both are discarded. In addition, when the signal processing circuit is mounted on a substrate that controls the electromagnetic valve, the substrate is also discarded.
On the other hand, in the invention described in claim 1, since both the pressure sensor and the signal processing circuit are mounted on the stopper, in other words, since the signal processing circuit is not mounted on the substrate that controls the electromagnetic valve, If the processing circuit or pressure sensor breaks, it is not necessary to discard the substrate. Further, since both the pressure sensor and the signal processing circuit are mounted on the stopper, the correction value input operation to the signal processing circuit can be easily performed.
Further, in the first aspect of the invention, the stopper (6) is extended toward the substrate (120) until the deformable portion (6b) is positioned substantially equal to the surface of the substrate (120). It is characterized by that.
According to this, the pressure sensor and the control circuit can be electrically connected without using an electrical connection structural member such as a pin that fills the distance between the pressure sensor and the substrate.
Furthermore, the invention described in claim 1 is characterized in that the pressure sensor (12) and the substrate (120) are electrically connected by wire bonding.
According to this, the wiring space can be reduced, and the apparatus can be downsized.

請求項2に記載の発明のように、歪みゲージを変形部(6b)に直接接合することができる。これにより、簡素な構造にすることができる。   As in the invention described in claim 2, the strain gauge can be directly joined to the deforming portion (6b). Thereby, it can be made a simple structure.

請求項3に記載の発明のように、変形部(6b)をストッパ(6)の他端側端面に形成することができる。これにより、センサ部の取り扱いが容易になる。   As in the third aspect of the invention, the deformable portion (6b) can be formed on the other end surface of the stopper (6). Thereby, handling of a sensor part becomes easy.

請求項4に記載の発明では、変形部(6b)は平面であることを特徴とする。このように、変形部が平面であると、圧力センサが取り付けやすい。   The invention according to claim 4 is characterized in that the deforming portion (6b) is a flat surface. Thus, a pressure sensor is easy to attach that a deformation | transformation part is a plane.

請求項5に記載の発明では、変形部(6b)は、ストッパ(6)における他の部位よりも薄肉であることを特徴とする。これによると、変形部の変形が容易になり、センサ感度がアップする。   The invention according to claim 5 is characterized in that the deformable portion (6b) is thinner than other portions of the stopper (6). According to this, deformation of the deformed portion is facilitated, and sensor sensitivity is increased.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る電磁弁を備えた流体制御装置について説明する。図1は第1実施形態に係る電磁弁1を搭載した流体制御装置としての油圧制御アクチュエータを一部断面で示す図、図2は図1の電磁弁1の断面図である。
(First embodiment)
A fluid control apparatus including an electromagnetic valve according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a hydraulic control actuator as a fluid control device equipped with the electromagnetic valve 1 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the electromagnetic valve 1 of FIG.

油圧制御アクチュエータは、車両におけるブレーキ液圧を増減圧することによって車輪のロック傾向を回避したり、車体の運動制御や回生ブレーキ制御に用いられるものである。   The hydraulic control actuator is used for avoiding the tendency of wheel locking by increasing or decreasing the brake fluid pressure in the vehicle, or for vehicle motion control or regenerative brake control.

図1に示すように、油圧制御アクチュエータは、アルミニウム製のハウジング100を備えており、このハウジング100内には、ブレーキ液圧を減圧する際にホイールシリンダ(図示せず)からのブレーキ液を受け入れるリザーバ(図示せず)や、リザーバに逃がされたブレーキ液を吸入して、マスタシリンダ(図示せず)とホイールシリンダとを結ぶ管路にそのブレーキ液を吐出するポンプ(図示せず)が収納されている。   As shown in FIG. 1, the hydraulic control actuator includes an aluminum housing 100. The housing 100 receives brake fluid from a wheel cylinder (not shown) when the brake fluid pressure is reduced. A reservoir (not shown) or a pump (not shown) that sucks in the brake fluid released to the reservoir and discharges the brake fluid to a pipe line connecting the master cylinder (not shown) and the wheel cylinder. It is stored.

ハウジング100の一側面(上端面)には、複数の電磁弁1が並べて配置されている。具体的には、電磁弁1のガイド3(詳細後述)の一部がハウジング100の凹部100b内に嵌入される。そして、凹部100bの開口端近傍をかしめることにより、ハウジング100の一部をガイド3の窪み内に入り込ませて、ガイド3をハウジング100に固定するようになっている。   A plurality of solenoid valves 1 are arranged side by side on one side surface (upper end surface) of the housing 100. Specifically, a part of the guide 3 (detailed later) of the electromagnetic valve 1 is fitted into the recess 100 b of the housing 100. Then, the guide 3 is fixed to the housing 100 by caulking the vicinity of the opening end of the recess 100 b so that a part of the housing 100 enters the recess of the guide 3.

また、ハウジング100には樹脂製のカバー110がねじにて固定され、ハウジング100とカバー110との間に電磁弁1が挟持されている。   Further, a resin cover 110 is fixed to the housing 100 with screws, and the electromagnetic valve 1 is sandwiched between the housing 100 and the cover 110.

カバー110は、上部カバー110aと下部カバー110bとに分かれており、上部カバー110a内には制御回路を有する基板120が収納され、下部カバー110b内には電磁弁1が収納されている。基板120の制御回路は、ポンプを駆動する電動モータ130への通電を制御するとともに、電磁弁1への通電を制御するものである。   The cover 110 is divided into an upper cover 110a and a lower cover 110b. The substrate 120 having a control circuit is accommodated in the upper cover 110a, and the electromagnetic valve 1 is accommodated in the lower cover 110b. The control circuit of the substrate 120 controls energization to the electric motor 130 that drives the pump and also controls energization to the electromagnetic valve 1.

本実施形態の電磁弁1は常閉型の電磁弁であり、ホイールシリンダとリザーバとを結ぶ管路100a中に設けられ、ブレーキ液圧を減圧する際に開弁して管路100aを開き、ホイールシリンダからリザーバにブレーキ液を逃がすものである。なお、管路100aは、本発明の流体通路に相当する。   The electromagnetic valve 1 of the present embodiment is a normally closed electromagnetic valve, and is provided in a pipe line 100a that connects the wheel cylinder and the reservoir. When the brake fluid pressure is reduced, the valve 100a is opened to open the pipe line 100a. The brake fluid is released from the wheel cylinder to the reservoir. The pipe line 100a corresponds to the fluid passage of the present invention.

図2に示すように、電磁弁1は、金属にて円筒状に形成されたガイド3を備えている。このガイド3の一端側には、金属にて円筒状に形成されたバルブシート4が圧入され、ガイド3の他端側には、非磁性体金属よりなる薄肉円筒状のスリーブ5が圧入されている。スリーブ5には、磁性体金属にて形成された有底円筒状のストッパ6が圧入され、このストッパ6によりスリーブ5の内部の空間Sの一端が閉塞されている。   As shown in FIG. 2, the electromagnetic valve 1 includes a guide 3 formed of metal in a cylindrical shape. A valve seat 4 formed in a cylindrical shape with metal is press-fitted into one end side of the guide 3, and a thin cylindrical sleeve 5 made of a nonmagnetic metal is press-fitted into the other end side of the guide 3. Yes. The sleeve 5 is press-fitted with a bottomed cylindrical stopper 6 made of a magnetic metal, and the stopper 6 closes one end of the space S inside the sleeve 5.

空間Sは、ガイド3の側面に形成された連通穴3aや、バルブシート4における径方向中心部に形成された連通穴4aを介して、図1の管路100aと連通している。また、空間Sには、磁性体金属にて円柱状に形成されたアーマチュア7が配置されており、このアーマチュア7はスリーブ5に摺動自在に保持されている。   The space S communicates with the pipe line 100a of FIG. 1 through a communication hole 3a formed in the side surface of the guide 3 and a communication hole 4a formed in the central portion in the radial direction of the valve seat 4. In the space S, an armature 7 made of a magnetic metal and formed in a columnar shape is disposed. The armature 7 is slidably held by the sleeve 5.

アーマチュア7におけるバルブシート4側の端部に、球状の弁体7aが固定されている。また、バルブシート4の連通穴4aにおける空間S側の端部には、アーマチュア7の弁体7aが接離するテーパ状の弁座4bが形成されている。   A spherical valve body 7 a is fixed to the end of the armature 7 on the valve seat 4 side. Further, a tapered valve seat 4b to which the valve body 7a of the armature 7 contacts and separates is formed at the end of the communication hole 4a of the valve seat 4 on the space S side.

ストッパ6に形成されたスプリング穴6aにはスプリング8が設置され、このスプリング8により、アーマチュア7はバルブシート4側に向かって付勢されている。なお、スプリング穴はアーマチュア7側に形成されてもよい。   A spring 8 is installed in the spring hole 6 a formed in the stopper 6, and the armature 7 is urged toward the valve seat 4 by the spring 8. The spring hole may be formed on the armature 7 side.

スリーブ5およびストッパ6の外周側には、通電時に磁界を形成するコイル9が配置されている。コイル9は、磁性体金属よりなるヨーク10内に収納されている。コイル9からはターミナル11が引き出されており、このターミナル11を介して外部からコイル9への通電が行えるようになっている。   A coil 9 that forms a magnetic field when energized is disposed on the outer peripheral side of the sleeve 5 and the stopper 6. The coil 9 is housed in a yoke 10 made of a magnetic metal. A terminal 11 is drawn out from the coil 9, and the coil 9 can be energized from the outside via the terminal 11.

ストッパ6の端部には、ブレーキ液圧に応じて変形する変形部6bが形成され、ストッパ6の内部には、空間S内のブレーキ液圧を変形部6bに伝達するための圧力伝達穴6cが形成されている。   A deformed portion 6b that deforms according to the brake fluid pressure is formed at the end of the stopper 6, and a pressure transmission hole 6c for transmitting the brake fluid pressure in the space S to the deformed portion 6b is formed inside the stopper 6. Is formed.

変形部6bの外表面(上端面)には、変形部6bの変形量を測定して空間S内のブレーキ液圧を検出する圧力センサ12が、直接接合されている。なお、圧力センサ12を取り付けやすくするために、変形部6bの外表面を平面にしている。また、変形部6bは、容易に変形するように、ストッパ6における他の部位よりも薄肉になっている。   A pressure sensor 12 that directly measures the amount of deformation of the deformation portion 6b and detects the brake fluid pressure in the space S is directly joined to the outer surface (upper end surface) of the deformation portion 6b. In order to make it easy to attach the pressure sensor 12, the outer surface of the deforming portion 6b is flat. Moreover, the deformation | transformation part 6b is thinner than the other site | part in the stopper 6 so that it may deform | transform easily.

ストッパ6の材料としては、圧力センサ12やこれを固定するための例えば接着剤などと線膨張係数が同じ材料を使用することが好ましいが、使用が想定される温度域において(通常−40℃〜120℃くらい)、ストッパ6の変形に対して圧力センサ12の変形が無理なく追従できれば、線膨張係数は多少の差があっても良い。   As the material of the stopper 6, it is preferable to use a material having the same linear expansion coefficient as that of the pressure sensor 12 and, for example, an adhesive for fixing the same, but in a temperature range where the use is assumed (usually from −40 ° C. to If the deformation of the pressure sensor 12 can reasonably follow the deformation of the stopper 6, the linear expansion coefficient may have a slight difference.

因みに、本実施形態では、圧力センサ12として、応力に応じて比抵抗が変化する半導体製の歪みゲージ式圧力センサを用いている。これに伴い、ストッパ6は半導体とほぼ等しい線膨張係数の材料を用いている。例えば圧力センサ12にシリコンを使用する場合は、線膨張係数が11ppm/℃以下であることが好ましい。   Incidentally, in this embodiment, as the pressure sensor 12, a strain gauge type pressure sensor made of a semiconductor whose specific resistance changes according to stress is used. Accordingly, the stopper 6 uses a material having a linear expansion coefficient substantially equal to that of the semiconductor. For example, when silicon is used for the pressure sensor 12, the linear expansion coefficient is preferably 11 ppm / ° C. or less.

図1に示すように、基板120には、圧力センサ12からの信号を処理する信号処理回路13が設置されている。信号処理回路13は、より詳細には、圧力センサ12の信号に対する温度補正や直線性補正等を行うもので、基板120の制御回路に接続されている。   As shown in FIG. 1, a signal processing circuit 13 that processes a signal from the pressure sensor 12 is installed on the substrate 120. More specifically, the signal processing circuit 13 performs temperature correction and linearity correction on the signal from the pressure sensor 12, and is connected to the control circuit of the substrate 120.

そして、電磁弁1のストッパ6は、変形部6bが基板120の面とほぼ同等の位置まで、より詳細には、変形部6bが基板120の面をやや越える位置まで、基板120側に向かって延ばされており、これにより、電磁弁1がハウジング100やカバー110に組み付けられた状態において、圧力センサ12と信号処理回路13とが略同一面上に位置するようになっている。   Then, the stopper 6 of the electromagnetic valve 1 is directed toward the substrate 120 until the deformed portion 6b reaches a position substantially equal to the surface of the substrate 120, more specifically, until the deformed portion 6b slightly exceeds the surface of the substrate 120. Accordingly, the pressure sensor 12 and the signal processing circuit 13 are positioned on substantially the same plane in a state where the electromagnetic valve 1 is assembled to the housing 100 or the cover 110.

圧力センサ12と信号処理回路13はワイヤボンディングにて接続されている。また、コイル9から引き出されたターミナル11は基板120にはんだ付けされている。   The pressure sensor 12 and the signal processing circuit 13 are connected by wire bonding. The terminal 11 drawn out from the coil 9 is soldered to the substrate 120.

上記構成になる電磁弁1は、コイル9に通電されていないときには、図1に示すように、スプリング8の弾性力によってアーマチュア7がバルブシート4側に向かって付勢され、弁体7aがバルブシート4の弁座4bに着座し、管路100aを閉じる。   When the coil 9 is not energized, the electromagnetic valve 1 having the above-described configuration is urged toward the valve seat 4 by the elastic force of the spring 8 as shown in FIG. The seat 4 is seated on the valve seat 4b and the pipe line 100a is closed.

一方、コイル9に通電されているときには、コイル9が磁界を形成し、ストッパ6、アーマチュア7等により磁路が形成される。そして、磁気吸引力によりアーマチュア7がストッパ6側に吸引され、アーマチュア7がスプリング8に抗して移動する。これにより、弁体7aがバルブシート4の弁座4bから離れた状態となり、管路100aは、連通穴3a、4a、および空間Sを介して連通状態となる。   On the other hand, when the coil 9 is energized, the coil 9 forms a magnetic field, and a magnetic path is formed by the stopper 6, the armature 7, and the like. Then, the armature 7 is attracted to the stopper 6 side by the magnetic attraction force, and the armature 7 moves against the spring 8. As a result, the valve body 7a is separated from the valve seat 4b of the valve seat 4, and the pipe line 100a is in communication with the communication holes 3a and 4a and the space S.

電磁弁1の作動により空間S内のブレーキ液圧が制御され、空間S内のブレーキ液圧に応じて変形部6bが変形し、変形部6bの変形量に応じて圧力センサ12の抵抗値が変化する。そして、信号処理回路13は、圧力センサ12の抵抗値に基づいて、空間S内のブレーキ液圧に応じた電気信号を出力する。   The brake fluid pressure in the space S is controlled by the operation of the electromagnetic valve 1, the deforming portion 6b is deformed according to the brake fluid pressure in the space S, and the resistance value of the pressure sensor 12 is changed according to the deformation amount of the deforming portion 6b. Change. Then, the signal processing circuit 13 outputs an electrical signal corresponding to the brake fluid pressure in the space S based on the resistance value of the pressure sensor 12.

本実施形態では、従来の電磁弁におけるダイヤフラムに相当する変形部6bをストッパ6に形成しているため、ダイヤフラムやシール部材が不要となり、また電磁弁部材を利用してセンサ部を基板付近まで近接させて電気接続することにより、電磁弁の部品点数を減少させ、ひいてはコストを低減させることができる。   In this embodiment, since the deformed portion 6b corresponding to the diaphragm in the conventional solenoid valve is formed in the stopper 6, no diaphragm or seal member is required, and the sensor portion is brought close to the substrate using the solenoid valve member. By making the electrical connection, the number of parts of the solenoid valve can be reduced, and thus the cost can be reduced.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。図3は第2実施形態に係る電磁弁1の断面図である。なお、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. Figure 3 is a cross-sectional view of the electromagnetic valve 1 according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

第1実施形態では、圧力センサ12をストッパ6の変形部6bに設置し、信号処理回路13を基板120に設置したが、本実施形態では、図3に示すように、圧力センサ12および信号処理回路13を、ストッパ6の変形部6bに設置している。   In the first embodiment, the pressure sensor 12 is installed on the deforming portion 6b of the stopper 6 and the signal processing circuit 13 is installed on the substrate 120. However, in this embodiment, as shown in FIG. The circuit 13 is installed on the deformed portion 6 b of the stopper 6.

ところで、信号処理回路13には、組み合わされる圧力センサ12に応じて固有の補正値が入力されるため、信号処理回路13および圧力センサ12のうちの一方のみが壊れた場合でも、両者とも廃却となる。しかも、信号処理回路13が基板120に装着されている場合には、その基板120も廃却となってしまう。   By the way, since a unique correction value is input to the signal processing circuit 13 according to the pressure sensor 12 to be combined, even if only one of the signal processing circuit 13 and the pressure sensor 12 is broken, both are discarded. It becomes. In addition, when the signal processing circuit 13 is mounted on the substrate 120, the substrate 120 is also discarded.

これに対し、本実施形態では、圧力センサ12および信号処理回路13がともにストッパ6に装着されるため、換言すると、信号処理回路13が基板120に装着されていないため、信号処理回路13または圧力センサ12が壊れた場合、基板120を廃却する必要がない。   On the other hand, in the present embodiment, both the pressure sensor 12 and the signal processing circuit 13 are mounted on the stopper 6. In other words, the signal processing circuit 13 or the pressure is not mounted on the substrate 120. When the sensor 12 is broken, it is not necessary to discard the substrate 120.

また、圧力センサ12および信号処理回路13がともにストッパ6に装着されるため、信号処理回路13への補正値入力作業を容易に行うことができる。   In addition, since both the pressure sensor 12 and the signal processing circuit 13 are attached to the stopper 6, the correction value input operation to the signal processing circuit 13 can be easily performed.

また、圧力センサ12および信号処理回路13を半導体にて集積することにより、圧力センサ12および信号処理回路13を小型にすることができる。   Further, by integrating the pressure sensor 12 and the signal processing circuit 13 with a semiconductor, the pressure sensor 12 and the signal processing circuit 13 can be reduced in size.

(その他の実施形態)
上記実施形態では、圧力センサ12として半導体製の歪みゲージ式圧力センサを用いたが、静電容量式圧力センサ、あるいは光ファイバ式圧力センサ等を用いることができる。因みに、光ファイバ式圧力センサは、先端部に干渉計を組み込んだファブリ・ペロー干渉式のセンサーであり、シリコン製のダイヤフラムの内側をミラーに見立て光ファイバーの端面と一対の干渉計をなし、このミラー間隔(キャビティ長)を光の波長で計測して、圧力値に換算するものである。
(Other embodiments)
In the above embodiment, a strain gauge type pressure sensor made of semiconductor is used as the pressure sensor 12, but a capacitance type pressure sensor, an optical fiber type pressure sensor or the like can be used. Incidentally, the fiber optic pressure sensor is a Fabry-Perot interferometer that incorporates an interferometer at the tip. The inner surface of the silicon diaphragm looks like a mirror and forms a pair of interferometers with the end face of the optical fiber. The interval (cavity length) is measured by the wavelength of light and converted into a pressure value.

本発明の第1実施形態に係る電磁弁1を搭載した油圧制御アクチュエータを一部断面で示す図である。It is a figure which shows the hydraulic control actuator carrying the solenoid valve 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention in a partial cross section. 図1の電磁弁1の断面図である。It is sectional drawing of the solenoid valve 1 of FIG. 本発明の第2実施形態に係る電磁弁1の断面図である。It is sectional drawing of the solenoid valve 1 which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

5…スリーブ、6…ストッパ6、6b…変形部、7…アーマチュア、9…コイル、12…圧力センサ12、S…空間。   5 ... Sleeve, 6 ... Stopper 6, 6b ... Deformation part, 7 ... Armature, 9 ... Coil, 12 ... Pressure sensor 12, S ... Space.

Claims (5)

通電時に磁界を形成するコイル(9)と、
前記コイル(9)の内周側に配置されるとともに、内部に空間(S)を形成する筒状のスリーブ(5)と、
一端側が前記スリーブ(5)に接合されて前記スリーブ(5)の一端を閉塞するストッパ(6)と、
前記スリーブ(5)内の空間(S)に摺動自在に配置されたアーマチュア(7)とを備え、
前記コイル(9)に通電されていないときには、前記アーマチュア(7)に設けられた弁体(7a)が弁座(4b)に着座して流体通路(100a)を閉じ、
前記コイル(9)に通電されているときには、前記コイル(9)が励磁されて前記ストッパ(6)と前記アーマチュア(7)との間に磁気吸引力が発生し、前記弁体(7a)が前記弁座(4b)から離れて前記流体通路(100a)を開くように構成された電磁弁(1)と、
前記電磁弁(1)により開閉される前記流体通路(100a)が形成されたハウジング(100)と、
前記コイル(9)への通電を制御する制御回路を有する基板(120)とを備えた流体制御装置において、
前記ストッパ(6)は、磁性材料にて形成されて磁気回路の一部を構成し、
前記スリーブ(5)内の空間(S)の圧力に応じて変形する変形部(6b)が、前記ストッパ(6)において前記アーマチュア(7)と対向する一端側の部分と連続的に一体に形成され、
前記変形部(6b)の変形量を測定する圧力センサ(12)が前記変形部(6b)に直接接合され、
前記圧力センサ(12)は半導体製のセンサであり、前記ストッパ(6)は半導体とほぼ等しい線膨張係数の材料からなり、該圧力センサ(12)および該圧力センサ(12)からの信号を処理して少なくとも温度補正を行う号処理回路(13)が1つのチップに集積されていると共に、該信号処理回路(13)が前記ストッパ(6)に装着されており、
前記変形部(6b)が前記基板(120)の面とほぼ同等の位置になるまで、前記ストッパ(6)が前記基板(120)側に向かって延ばされていると共に、前記圧力センサ(12)と前記基板(120)がワイヤボンディングにて電気的に接続されていることを特徴とする流体制御装置。
A coil (9) that forms a magnetic field when energized;
A cylindrical sleeve (5) disposed on the inner peripheral side of the coil (9) and forming a space (S) therein;
A stopper (6) having one end joined to the sleeve (5) and closing one end of the sleeve (5);
An armature (7) slidably disposed in the space (S) in the sleeve (5),
When the coil (9) is not energized, the valve body (7a) provided on the armature (7) is seated on the valve seat (4b) to close the fluid passage (100a),
When the coil (9) is energized, the coil (9) is excited to generate a magnetic attractive force between the stopper (6) and the armature (7), and the valve body (7a) A solenoid valve (1) configured to open the fluid passage (100a) away from the valve seat (4b);
A housing (100) in which the fluid passage (100a) opened and closed by the electromagnetic valve (1) is formed;
A fluid control device comprising a substrate (120) having a control circuit for controlling energization to the coil (9);
The stopper (6) is made of a magnetic material and constitutes a part of a magnetic circuit,
A deforming portion (6b) that deforms according to the pressure in the space (S) in the sleeve (5) is formed continuously and integrally with a portion on one end side of the stopper (6) that faces the armature (7). And
A pressure sensor (12) for measuring a deformation amount of the deformation portion (6b) is directly joined to the deformation portion (6b);
The pressure sensor (12) is a semiconductor sensor, and the stopper (6) is made of a material having a linear expansion coefficient substantially equal to that of a semiconductor, and processes signals from the pressure sensor (12) and the pressure sensor (12). at least with signal processing circuit for performing temperature compensation (13) is integrated into a single chip, it is mounted signal processing circuit (13) to the stopper (6),
The stopper (6) is extended toward the substrate (120) side until the deformed portion (6b) is positioned substantially equal to the surface of the substrate (120), and the pressure sensor (12). And the substrate (120) are electrically connected by wire bonding.
前記圧力センサ(12)は歪みゲージであり、前記歪みゲージが前記変形部(6b)に直接接合されていることを特徴とする請求項1に記載の流体制御装置。   The fluid control device according to claim 1, wherein the pressure sensor (12) is a strain gauge, and the strain gauge is directly joined to the deforming portion (6b). 前記変形部(6b)は、前記ストッパ(6)の他端側端面に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の流体制御装置。   The fluid control device according to claim 1, wherein the deforming portion (6 b) is formed on an end surface on the other end side of the stopper (6). 前記変形部(6b)は平面であることを特徴とする請求項3に記載の流体制御装置。   The fluid control device according to claim 3, wherein the deformable portion is a flat surface. 前記変形部(6b)は、前記ストッパ(6)における他の部位よりも薄肉であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の流体制御装置。   The fluid control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the deformable portion (6b) is thinner than other portions of the stopper (6).
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