JP5195740B2 - solenoid valve - Google Patents
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Description
本発明は、ソレノイド駆動により弁部を開閉して作動流体の流量を制御可能な電磁弁に関する。 The present invention relates to an electromagnetic valve capable of controlling a flow rate of a working fluid by opening and closing a valve portion by driving a solenoid.
従来より、液圧制動力を発生させるブレーキ装置など、制御対象に作動流体を送り込む装置においては、作動流体の供給経路内にその流量を調整するための電磁弁が設けられている。そして、その電磁弁を開閉制御することにより作動流体の給排量を調整し、制御対象を適切に作動させる制御を実現している。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a device that feeds a working fluid to a controlled object, such as a brake device that generates a hydraulic braking force, an electromagnetic valve for adjusting the flow rate is provided in a working fluid supply path. And the supply and discharge amount of the working fluid is adjusted by controlling the opening and closing of the electromagnetic valve, and the control for appropriately operating the control target is realized.
このような電磁弁は、弁部を内蔵したボディと弁部を駆動するソレノイドとを組み付けて構成されている。ボディ内において作動流体が導入・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に支持される。例えば、常閉型の電磁弁においてソレノイドに通電がなされると、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、その吸引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スプリングが介装されている。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、ソレノイドの吸引力、およびスプリングによる荷重がバランスするように弁開度が調整される。 Such an electromagnetic valve is configured by assembling a body incorporating a valve portion and a solenoid for driving the valve portion. A valve seat is provided in a passage through which the working fluid is introduced and led out in the body, and a valve body capable of opening and closing the valve portion by being attached to and detached from the valve seat is disposed. The valve body is integrally supported by a plunger constituting a solenoid. For example, when a solenoid is energized in a normally closed solenoid valve, a suction force is generated between the fixed iron core of the solenoid and the plunger, and the valve element moves in the valve opening direction away from the valve seat. Between the plunger and the fixed iron core, a spring that biases the plunger and thus the valve body in the valve closing direction against the suction force is interposed. For this reason, when the energization to the solenoid is interrupted, the valve body is seated on the valve seat and maintains the valve closed state. During the control in which the solenoid is energized, the valve opening is adjusted so that the force due to the differential pressure across the valve body, the suction force of the solenoid, and the load due to the spring are balanced.
ところで、このような電磁弁においては一般に、作動流体による起振力等が原因となってプランジャが自励振動し、異音を発生させる場合がある。このような問題に対し、例えばプランジャの摺動部にある程度の摩擦力を発生させてその振動を減衰させる技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。具体的には、ボディ内におけるスプリングの受け面を傾斜させることでスプリングによる偏荷重を発生させ、プランジャをボディの摺動面に押し付けるようにして摩擦を発生させるものである。 By the way, in such a solenoid valve, in general, the plunger may self-vibrate due to the vibration force generated by the working fluid, which may generate abnormal noise. To solve such a problem, for example, a technique has been proposed in which a certain amount of frictional force is generated in the sliding portion of the plunger to attenuate the vibration (see, for example, Patent Document 1). More specifically, the load received by the spring is generated by inclining the receiving surface of the spring in the body, and friction is generated by pressing the plunger against the sliding surface of the body.
しかしながら、引用文献1の実施例に記載のように、筒状のボディ内に傾斜面を形成しようとすると、特殊な工具を使用する必要があるなど加工が煩雑になる可能性が高い。一方、スプリングの荷重調整用の部材に予め傾斜面を形成し、それをボディに組み付けることも考えられるが、そのような別部材を必須とすると部品点数が多くなる。このため、いずれにしても製造コストが嵩むといった問題がある。 However, as described in the example of Cited Document 1, when an inclined surface is formed in a cylindrical body, there is a high possibility that the processing becomes complicated, for example, a special tool needs to be used. On the other hand, it is conceivable to form an inclined surface in advance on the spring load adjustment member and to assemble it on the body. However, if such a separate member is essential, the number of parts increases. For this reason, there is a problem that the manufacturing cost increases in any case.
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、比較的簡易な構成で自励振動を効果的に抑制できる電磁弁を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an electromagnetic valve capable of effectively suppressing self-excited vibration with a relatively simple configuration.
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、作動流体を通過させる内部通路が形成されたボディと、ボディの端部に設けられたスリーブと、内部通路に設けられた弁座に接離可能に配置されて弁部を開閉可能な弁体と、ボディの内周面にガイドされつつ軸線方向に摺動可能に配設されて、その一端側に弁体を一体動作可能に支持するプランジャと、プランジャとスリーブとの間に介装され、弁体をソレノイドの吸引力に抗して開弁方向または閉弁方向に付勢するコイルスプリングと、を備える。コイルスプリングとしては、所定断面の素線を巻回して構成され、無負荷状態においてその軸線方向と垂直な平面に載置された場合にその平面と非接触となる非接触部が存在するように形成された無研削の端面を有し、その端面が軸線方向と垂直な面に対して傾斜するものが用いられる。そして、コイルスプリングの非接触部が存在する端面における素線の先端が、前記プランジャの軸線からオフセットした位置に配置されるように構成されている。 In order to solve the above problems, an electromagnetic valve according to an aspect of the present invention is an electromagnetic valve having a valve portion that is controlled to be opened and closed by a solenoid, and a body having an internal passage through which a working fluid is passed, A sleeve provided at the end of the valve, a valve body that can be contacted and separated from a valve seat provided in the internal passage, and can open and close the valve part, and slides in the axial direction while being guided by the inner peripheral surface of the body A plunger that is disposed between the plunger and the sleeve, and supports the valve body in the direction of opening or closing against the suction force of the solenoid. A coil spring that biases in the valve direction. The coil spring is formed by winding a wire having a predetermined cross section so that there is a non-contact portion that is in non-contact with the plane when placed on a plane perpendicular to the axial direction in an unloaded state. A non-ground end surface is formed, and the end surface is inclined with respect to a surface perpendicular to the axial direction. And it is comprised so that the front-end | tip of the strand in the end surface in which the non-contact part of a coil spring exists may be arrange | positioned in the position offset from the axis line of the said plunger.
ここでいう「弁部」は、弁体と弁座とにより構成されて作動流体が流れる通路を開閉する部分を意味する。「作動流体」は、液体、気体、気液混合体のいずれであってもよい。「スリーブ」は、ボディに組み付けられるものであってもよいし、ボディに一体成形されたものであってもよい。「弁体」は、プランジャの一端側に組み付けられるものであってもよいし、プランジャに一体成形されたものであってもよい。「コイルスプリング」は、長尺状の素線をコイル状に巻回して構成されたものでよく、非接触部が存在する端面には研削等の切削加工が施されていないものでよい。「非接触部」は、コイルスプリングの一方の端面のみに設けられてもよいし、両端面に設けられてもよい。 Here, the “valve portion” means a portion that is constituted by a valve body and a valve seat and opens and closes a passage through which a working fluid flows. The “working fluid” may be any of liquid, gas, and gas-liquid mixture. The “sleeve” may be assembled to the body or may be integrally formed with the body. The “valve element” may be assembled to one end of the plunger, or may be integrally formed with the plunger. The “coil spring” may be configured by winding a long strand in a coil shape, and the end surface where the non-contact portion exists may not be subjected to cutting such as grinding. The “non-contact portion” may be provided only on one end surface of the coil spring, or may be provided on both end surfaces.
すなわち、電磁弁に適用されるコイルスプリングは一般に、素線をコイル状に巻回して長尺状に形成した後、その軸線方向の両端を軸線に垂直な平面上に巻回してリング状に閉じ、さらにその軸線方向の両端面を研削などにより平面状とする端部処理が行われる。このような端部処理が施されることにより、コイルスプリングを安定に設置できるようになる。この態様では、コイルスプリングの少なくとも一方の端部について、このような端部処理が省略される。 That is, generally, a coil spring applied to a solenoid valve is formed into a long shape by winding an element wire in a coil shape, and then winding both ends in the axial direction on a plane perpendicular to the axis to close it in a ring shape. Further, end processing is performed in which both end surfaces in the axial direction are planarized by grinding or the like. By performing such end processing, the coil spring can be stably installed. In this aspect, such end processing is omitted for at least one end of the coil spring.
この態様によれば、コイルスプリングの少なくとも一方の端面に非接触部が存在し、コイルスプリングがその端面において軸線方向と垂直な面に対して傾斜する。それにより、コイルスプリングの先端部が軸線からオフセットした位置にて局部的な当接をするようになる。このため、そのコイルスプリングが軸線方向に圧縮された際には、その周方向位置によって軸線方向の荷重分布に偏りが生じる。したがって、ソレノイドに通電がなされてプランジャがスリーブに対して近接方向に動作した際には、両者間に介装されたコイルスプリングによる偏荷重がプランジャに付与されるようになる。すなわち、プランジャに対して軸線方向の付勢力のほか、その軸線方向と直角方向の分力が作用するようになり、プランジャがその分力の方向に変位してボディに押し付けられる。その結果、プランジャは、ボディに押し付けられた部分において摩擦による摺動抵抗を受けるようになり、その減衰力によって自励振動が抑制されるようになる。 According to this aspect, the non-contact portion exists on at least one end surface of the coil spring, and the coil spring is inclined with respect to a surface perpendicular to the axial direction at the end surface. As a result, local contact is made at a position where the tip of the coil spring is offset from the axis. For this reason, when the coil spring is compressed in the axial direction, the load distribution in the axial direction is biased depending on the circumferential position. Therefore, when the solenoid is energized and the plunger moves in the proximity direction with respect to the sleeve, a biased load is applied to the plunger due to the coil spring interposed therebetween. That is, in addition to the urging force in the axial direction, a component force in a direction perpendicular to the axial direction acts on the plunger, and the plunger is displaced in the direction of the component force and pressed against the body. As a result, the plunger receives sliding resistance due to friction at the portion pressed against the body, and self-excited vibration is suppressed by the damping force.
コイルスプリングの素線の一端と他端とを結ぶ直線と、コイルスプリングの軸線とが交差又はねじれの位置の関係となるよう、コイルスプリングの両端部が形成されていてもよい。このようにコイルスプリングにおいて軸線方向の当接部となる両端を、その軸線に対して反対側に位置させることで、そのコイルスプリングが軸線方向に圧縮された際の負荷が軸線の片側に集中することを抑制することができる。その結果、コイルスプリングの座屈が抑制され、それにより荷重損失が生じたり、コイルスプリングの摩耗が大きくなることを抑制することができる。 Both ends of the coil spring may be formed so that the straight line connecting one end and the other end of the wire of the coil spring and the axis of the coil spring intersect or have a twisted position. In this way, by positioning both ends of the coil spring that are in contact with each other in the axial direction on the opposite side of the axial line, the load when the coil spring is compressed in the axial direction is concentrated on one side of the axial line. This can be suppressed. As a result, the buckling of the coil spring is suppressed, and thereby it is possible to suppress a load loss and an increase in wear of the coil spring.
さらに、コイルスプリングの素線の一端と他端とが、そのコイルスプリングを軸線方向にみてその軸線に対して対称な位置関係となるよう、コイルスプリングの両端部が形成されていてもよい。このような構成により、コイルスプリングに作用する軸線と直角方向の分力を一方向に大きくすることができ、プランジャに対してその軸線と直角方向の分力を効率的に作用させることができる。また、コイルスプリングへの圧縮荷重の負荷点が軸線に対してバランスした位置となるため、コイルスプリングの座屈を効果的に抑えることができる。
また、スリーブとプランジャとは、コイルスプリングを介装する対向面が互いに略平行となるように設けられてよい。そして、スリーブが、コイルスプリングを収容する所定深さのガイド穴を有し、そのガイド穴の底面によりコイルスプリングの一端面を支持する一方、そのガイド穴の内周面によってコイルスプリングの軸線方向と垂直な方向への変位を規制するように構成され、コイルスプリングが、その非接触部が存在する端面がプランジャと対向するように配置されてもよい。
この態様によれば、コイルスプリングの軸線方向と垂直な方向への変位が規制されることで、コイルスプリングの挙動を安定させることができる。一方、コイルスプリングの非接触部が存在する端面がプランジャと対向配置されるため、そのコイルスプリングの端部とプランジャとの局部的な当接が実現され、プランジャに軸線方向の付勢力のみならず、その軸線に直角な方向の分力が付与される。その結果、プランジャが、ボディに押し付けられて摩擦による摺動抵抗を受けるようになり、その減衰力によって自励振動が抑制されるようになる。
Furthermore, both ends of the coil spring may be formed so that one end and the other end of the wire of the coil spring have a symmetrical positional relationship with respect to the axis when the coil spring is viewed in the axial direction. With such a configuration, the component force in the direction perpendicular to the axis acting on the coil spring can be increased in one direction, and the component force in the direction perpendicular to the axis can be efficiently applied to the plunger. Further, since the load point of the compressive load on the coil spring is balanced with respect to the axis, the buckling of the coil spring can be effectively suppressed.
Further, the sleeve and the plunger may be provided so that the opposing surfaces interposing the coil springs are substantially parallel to each other. The sleeve has a guide hole of a predetermined depth for accommodating the coil spring, and supports the one end surface of the coil spring by the bottom surface of the guide hole, while the inner circumferential surface of the guide hole and the axial direction of the coil spring. It is comprised so that the displacement to a perpendicular | vertical direction may be controlled, and a coil spring may be arrange | positioned so that the end surface in which the non-contact part exists faces a plunger.
According to this aspect, the behavior of the coil spring can be stabilized by restricting the displacement of the coil spring in the direction perpendicular to the axial direction. On the other hand, since the end surface where the non-contact part of the coil spring exists is arranged opposite to the plunger, local contact between the end of the coil spring and the plunger is realized, and not only the axial biasing force is applied to the plunger. A component force in a direction perpendicular to the axis is applied. As a result, the plunger is pressed against the body and receives sliding resistance due to friction, and the self-excited vibration is suppressed by the damping force.
本発明の電磁弁によれば、比較的簡易な構成で自励振動を効果的に抑制できる。 According to the solenoid valve of the present invention, self-excited vibration can be effectively suppressed with a relatively simple configuration.
以下、図面を参照しつつ本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る電磁弁の構成を表す断面図である。なお、以下の説明では便宜的に図示の状態を基準に各構成の位置関係を表現することがある。
本実施形態の電磁弁は、車両用ブレーキ装置において液圧源とホイールシリンダとをつなぐ液圧回路に配置され、作動流体としてのブレーキフルードの流量を制御するものである。なお、本実施形態においてはその電磁弁の構成に特徴を有し、ブレーキ装置の一般的な構成および動作については公知であるため、後者の説明については省略する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. [First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a solenoid valve according to a first embodiment of the present invention. In the following description, the positional relationship of each component may be expressed on the basis of the illustrated state for convenience.
The electromagnetic valve of this embodiment is arranged in a hydraulic circuit that connects a hydraulic pressure source and a wheel cylinder in a vehicle brake device, and controls the flow rate of brake fluid as a working fluid. In addition, in this embodiment, since it has the characteristic in the structure of the solenoid valve, and the general structure and operation | movement of a brake device are well-known, description of the latter is abbreviate | omitted.
電磁弁1は、ホイールシリンダ内の液圧を増圧させる増圧弁または減圧させる減圧弁として使用され、非通電時は閉弁した状態にあり、必要に応じて通電されて開弁される常閉型のリニア制御弁として構成されている。電磁弁1は、内部に弁部を有するボディ2と、その弁部の開度を制御するためのソレノイド3とを含んで構成される。
The solenoid valve 1 is used as a pressure increasing valve for increasing the hydraulic pressure in the wheel cylinder or a pressure reducing valve for reducing the pressure. The solenoid valve 1 is closed when not energized, and is normally closed when energized as necessary. It is configured as a linear control valve of the type. The electromagnetic valve 1 includes a
ボディ2は、段付円筒状をなし、その下端開口部にはブレーキフルードを上流側(一次圧側)から導入する導入ポート10が設けられ、長手方向中央付近の側部にはそのブレーキフルードを下流側(二次圧側)へ導出する一対の導出ポート12が設けられている。これら導入ポート10と導出ポート12とを連通する通路には、有底円筒状の弁座部材14が圧入されており、弁座部材14の底部中央には、これを軸線方向に貫通する弁孔16が設けられている。弁孔16の導出ポート12側の開口部はテーパ状に形成され、そのテーパ面によって弁座18が形成されている。ボディ2内の弁座18の下流側には、弁体20が配置されている。弁体20は、段付円柱状をなし、その基端部が後述のプランジャ32の一端側(図の下端側)に圧入され、プランジャ32と一体的に動作する。弁体20の先端部は縮径されて、その半球状の先端面にて弁座18に着脱して弁部を開閉する。
The
一方、ソレノイド3は、ボディ2の上端部に接合された有底円筒状のスリーブ30と、ボディ2とスリーブ30とに囲まれた空間に配置された円柱状のプランジャ32と、スリーブ30に対して外挿されたコイル部34とを備えている。コイル部34は、ボディ2に外挿される円筒状のボビン36と、ボビン36に巻回された電磁コイル38と、電磁コイル38を外方から覆うようにして収容するケース40とを備えている。スリーブ30は、プランジャ32および電磁コイル38とともに磁気回路を形成する固定鉄心として機能する磁性体からなる。ボディ2は非磁性部材から構成されている。なお、本実施形態において、ボディ2とスリーブ30とを合わせたものが電磁弁1全体としてのボディを構成すると捉えることもできる。プランジャ32は、そのボディ内を弁部側の弁室42と弁部と反対側の背圧室44とに区画する。
On the other hand, the
プランジャ32の周縁部には、そのプランジャ32を軸線方向に貫通する複数の連通路46が形成されており、弁室42に流入した作動液がその連通路46を介して背圧室44にも導入されるようになっている。プランジャ32は、背圧室44側でスリーブ30に対向配置されている。
A plurality of
スリーブ30のプランジャ32との対向面には所定深さのガイド穴48が設けられ、そのガイド穴48の底面とプランジャ32の上端面(弁体20とは反対側の端面)との間にコイルスプリング50が介装されている。ガイド穴48とプランジャ32とは、そのコイルスプリング50を介装する対向面において互いに略平行となる。コイルスプリング50は、プランジャ32を介して弁体20を閉弁方向に付勢する付勢手段として機能する。本実施形態においては、プランジャの自励振動を抑制するために、コイルスプリング50の形状に工夫がなされている。
A
図2は、電磁弁に組み込まれるコイルスプリングの構造および作用を表す部分拡大図である。(A)はそのコイルスプリングの組み込み前の自然長の状態を表す一側面図であり、(B)は(A)のコイルスプリングを軸線周りに90度ずれた位置からみた側面図である。(C)はコイルスプリングが電磁弁内にて圧縮荷重を受けている状態を示す説明図である。(D)は(C)のコイルスプリングの上面視を示す図である。図3は、コイルスプリングによる作用を表す図である。 FIG. 2 is a partially enlarged view showing the structure and operation of the coil spring incorporated in the electromagnetic valve. (A) is a side view showing the state of the natural length before the coil spring is assembled, and (B) is a side view of the coil spring of (A) as viewed from a position shifted by 90 degrees around the axis. (C) is explanatory drawing which shows the state in which the coil spring is receiving the compressive load in an electromagnetic valve. (D) is a top view of the coil spring of (C). FIG. 3 is a diagram illustrating the action of the coil spring.
図2(A)および(B)に示すように、コイルスプリング50は、円断面の長尺状の素線を巻回してコイル状に加工されたばね素材を所定長さに切断して得られるものである。コイルスプリング50の両端は、切断後の成形や研削等の端部加工が特に施されておらず、オープンエンドの端部52となっている。すなわち、コイルスプリング50は、無負荷状態においてその軸線方向と垂直な平面に載置された場合にその平面と非接触となる非接触部が存在するように形成された端部52を有する。その端部52の巻回部により形成される端面53(仮想平面)は、コイルスプリング50の軸線方向と垂直な面に対して傾斜している。端部52の素線の先端54,56は、それぞれコイルスプリング50の軸線lからオフセットした位置に配置される。
As shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), the
このため、図2(C)に示したように、コイルスプリング50がスリーブ30とプランジャ32との間に介装されるように組み付けられ、弁体20が開弁方向にリフトした状態においては、コイルスプリング50は圧縮され、その先端54,56にてそれぞれスリーブ30、プランジャ32の各対向面に当接する。図2(D)にも示すように、コイルスプリング50による荷重中心が図中軸線中心から偏心し、その荷重による最大応力部が図中上面のA部および下面のB部と局所的となる。
For this reason, as shown in FIG. 2C, the
このとき、プランジャ32およびスリーブ30のそれぞれとコイルスプリング50とがほぼ点接触にて当接するため、コイルスプリング50の周方向位置によって軸線方向の荷重分布に偏りが生じる。すなわち、プランジャ32には、コイルスプリング50の先端54と先端56を結ぶ線の方向(二点鎖線参照)に力が作用し、その分力が半径方向に作用するようになる(白矢印参照)。また、軸線方向の分力(黒矢印参照)が、コイルスプリング50の軸線lからオフセットした位置に作用するようになる。
At this time, each of the
図3にも示すように、この半径方向の分力はプランジャ32に対してその軸中心よりも右方に偏った偏荷重として付与される。この結果、コイルスプリング50とプランジャ32との間に右方への摩擦力(黒矢印参照)を発生させる。また、軸線方向の分力は、プランジャ32にその重心周りの回転モーメントを発生させるようになる。その結果、プランジャ32の軸線(太い一点鎖線参照)がボディ2の軸線(細い一点鎖線参照)に対してやや傾くとともに、片側(図示の例では右側)にオフセットする。それにより、プランジャ32が右方のP点にてボディ2の内周面に比較的強く押し付けられ、摩擦による摺動抵抗(白矢印参照)を発生させる。その摺動抵抗が減衰力となってプランジャ32の自励振動が抑制されるようになる。
As shown in FIG. 3, the radial component force is applied to the
図1に戻り、以上のように構成された電磁弁1において、ソレノイド3への通電が停止されると、コイルスプリング50の付勢力によってプランジャ32が閉弁方向に移動して弁体20が弁座18に着座する。このとき、コイルスプリング50が伸長するにつれてそのコイルスプリング50とプランジャ32との摩擦力も低下するため、プランジャ32がボディ2から受ける摺動抵抗も低減する。また、弁座18を形成するテーパ面に弁体20の球状面がガイドされるため、弁部の安定した閉弁動作を担保することができる。
Returning to FIG. 1, in the solenoid valve 1 configured as described above, when the energization of the
一方、ソレノイド3への通電がなされると、そのソレノイド3の吸引力によってプランジャ32がコイルスプリング50の付勢力に抗してスリーブ30に近接する方向に変位する。それにより弁体20が弁座18から離間し、弁部はその通電量に応じた開度に制御される。このとき、弁部の前後差圧の変動により弁体20およびプランジャ32に自励振動が発生しようとしても、コイルスプリング50の偏荷重による上述した摺動抵抗が発生するため、その自励振動は防止されるか少なくとも抑制されるようになる。
On the other hand, when the
以上に説明したように、本実施形態の電磁弁1においては、両端部52に非接触部が存在する端面を有するコイルスプリング50がスリーブ30とプランジャ32との間に介装される。各端部52の先端がコイルスプリング50の軸線lからオフセットした位置に配置されているため、コイルスプリング50が圧縮された際に偏荷重を発生させることができ、その偏荷重によりプランジャ32に適度な摺動抵抗を作用させることができる。それにより、プランジャ32の自励振動ひいてはそれによる異音の発生を抑制することができる。
As described above, in the solenoid valve 1 according to the present embodiment, the
また、コイルスプリング50の素線の一端側の先端54と他端側の先端56とが軸線lに対して対称な位置に設けられているため、コイルスプリング50に圧縮荷重による座屈が生じることを効果的に防止することができる。さらに、コイルスプリング50がスリーブ30に設けられたガイド穴48に収容される構成となっているが、スリーブ30側の底面を傾斜させる必要もない。コイルスプリング50は、長尺状のばね素材を切断して得られ、その後に特に端部処理を行う必要がないため、製造コストを抑えることもできる。
Further, since the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態に係る電磁弁は、コイルスプリングの形状が異なる以外は第1実施形態の電磁弁と同様である。このため、上記第1実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The solenoid valve according to this embodiment is the same as the solenoid valve of the first embodiment except that the shape of the coil spring is different. For this reason, about the component similar to the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図4は、第2実施形態にかかる電磁弁に組み込まれるコイルスプリングの構造および作用を表す部分拡大図である。(A)はそのコイルスプリングの組み込み前の自然長の状態を表す一側面図であり、(B)は(A)のコイルスプリングを軸線周りに90度ずれた位置からみた側面図である。(C)はコイルスプリングが電磁弁内にて圧縮荷重を受けている状態を示す説明図である。(D)は(C)のコイルスプリングの上面視を示す図である。 FIG. 4 is a partially enlarged view showing the structure and operation of the coil spring incorporated in the electromagnetic valve according to the second embodiment. (A) is a side view showing the state of the natural length before the coil spring is assembled, and (B) is a side view of the coil spring of (A) as viewed from a position shifted by 90 degrees around the axis. (C) is explanatory drawing which shows the state in which the coil spring is receiving the compressive load in an electromagnetic valve. (D) is a top view of the coil spring of (C).
本実施形態の電磁弁においても、スリーブ30とプランジャ32との間に、プランジャ32を閉弁方向に付勢するコイルスプリング250が介装されている。コイルスプリング250は、素線を巻回してコイル状に加工されたばね素材を所定長さに切断した後、その一方の端部に素線の巻回を閉じる加工が施されて得られる。このため、図4(A)および(B)に示すように、コイルスプリング250の一端側はオープンエンドの形状で非接触部が存在する端面53を有する端部52となっているが、他端側はクローズドエンドの形状で非接触部が存在する端面253を有する巻回部252となっている。なお、ここでいう「オープンエンド」とは、端末がコイル軸方向に隣のコイルと隙間がある形状を意味し、「クローズドエンド」とは、端末がコイル軸方向に隣のコイルと接している形状を意味する。すなわち、巻回部252は、素線の先端部が隣接するコイルに当接して巻回が閉じられるが、平面上に載置したときに非接触部が存在する構造となっている。巻回部252の端面253には研削等による平面加工が施されていないため、巻回部252が、コイルスプリング250の軸線lに直角な平面に対して小さな傾斜角を有する。コイルスプリング250の素線の先端54,56は、それぞれコイルスプリング250の軸線lからオフセットした位置に配置される。
Also in the electromagnetic valve of the present embodiment, a
このため、図4(C)に示したように、コイルスプリング250がスリーブ30とプランジャ32との間に介装されるように組み付けられて圧縮されると、コイルスプリング250は、その先端54と先端56の近傍にてそれぞれスリーブ30、プランジャ32の各対向面に当接する。図4(D)にも示すように、コイルスプリング50における当接部は、図中上面のA部にて第1実施形態と同様に局所的となるが、下面のC部において先端56とそれにつながる所定長さ部位(太い点線参照)にて当接するようになる。すなわち、コイルスプリング250のプランジャ32側との当接部は、軸線周りの所定角度の範囲で線接触状態となる。本実施形態では、90度から150度の範囲に当接部が形成されるようになる。
For this reason, as shown in FIG. 4C, when the
このとき、コイルスプリング250の周方向位置によって軸線方向の荷重分布に偏りが生じる。すなわち、プランジャ32には、コイルスプリング250の先端54と先端56の近傍とを結ぶ線の方向(二点鎖線参照)に力が作用し、その分力が半径方向に作用するようになる(白矢印参照)。この半径方向の分力はプランジャ32に対してその軸中心よりも右方に偏った偏荷重として付与されるため、コイルスプリング250とプランジャ32との間に摩擦力を発生させる。また、軸線方向の分力(黒矢印参照)が、コイルスプリング50の軸線lからオフセットした位置に作用するようになり、プランジャ32にその重心周りの回転モーメントを発生させるようになる。その結果、第1実施形態と同様の作用効果を発揮するようになる。また、本実施形態ではコイルスプリング250の一方の端部を軸線と垂直に近い形状に構成したため、第1実施形態と比較して電磁弁内における安定した組み付けを実現できるようになる。
なお、本実施形態においては、コイルスプリング250の一端側をオープンエンド、他端側をクローズドエンドの形状としたが、変形例においては両端部をクローズドエンドの形状としてもよい。
At this time, the load distribution in the axial direction is biased depending on the circumferential position of the
In the present embodiment, one end side of the
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施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形態も本発明の範囲に含まれうる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications such as design changes can be added to the respective embodiments based on the knowledge of those skilled in the art. Embodiments described may also fall within the scope of the present invention.
例えば、各実施形態では常閉型の電磁弁を例に説明したが、非通電時は開弁した状態にあり、必要に応じて通電されて閉弁される常開型のリニア制御弁として構成することもできる。具体的には、ソレノイドによりプランジャに閉弁方向の吸引力を付与し、コイルスプリングによりプランジャを開弁方向に付勢するように構成してもよい。概略的には、例えば図1に示したような電磁弁において、プランジャとスリーブ(固定鉄心)の位置関係を入れ替えてもよい。そして、プランジャに固定された弁体をスリーブの中央を貫通させて弁座に着脱できるようにし、プランジャとスリーブとの間にコイルスプリングを介装させるようにしてもよい。 For example, in each embodiment, a normally closed solenoid valve has been described as an example, but it is configured as a normally open linear control valve that is open when not energized and is energized and closed as necessary. You can also Specifically, the solenoid may be configured to apply a suction force in the valve closing direction to the plunger and to bias the plunger in the valve opening direction by a coil spring. Schematically, for example, in the electromagnetic valve as shown in FIG. 1, the positional relationship between the plunger and the sleeve (fixed iron core) may be exchanged. Then, the valve body fixed to the plunger may be attached to and detached from the valve seat through the center of the sleeve, and a coil spring may be interposed between the plunger and the sleeve.
また、各実施形態では電磁弁をブレーキ装置の液圧制御に用いられる液圧制御弁として構成した例を示したが、他の制御対象の動作を制御するために作動流体の流量を制御する制御弁として構成してもよい。 In each embodiment, an example in which the electromagnetic valve is configured as a hydraulic control valve used for controlling the hydraulic pressure of the brake device has been described. However, the control for controlling the flow rate of the working fluid in order to control the operation of another control target. You may comprise as a valve.
1 電磁弁、 2 ボディ、 3 ソレノイド、 16 弁孔、 18 弁座、 20 弁体、 30 スリーブ、 32 プランジャ、 50 コイルスプリング、 52 端部、 250 コイルスプリング、 252 巻回部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solenoid valve, 2 Body, 3 Solenoid, 16 Valve hole, 18 Valve seat, 20 Valve body, 30 Sleeve, 32 Plunger, 50 Coil spring, 52 End part, 250 Coil spring, 252 Winding part.
Claims (4)
作動流体を通過させる内部通路が形成されたボディと、
前記ボディの端部に設けられたスリーブと、
前記内部通路に設けられた弁座に接離可能に配置されて前記弁部を開閉可能な弁体と、
前記ボディの内周面にガイドされつつ軸線方向に摺動可能に配設されて、その一端側に前記弁体を一体動作可能に支持するプランジャと、
前記プランジャと前記スリーブとの間に介装され、前記弁体を前記ソレノイドの吸引力に抗して開弁方向または閉弁方向に付勢するコイルスプリングと、を備え、
前記コイルスプリングとして、所定断面の素線を巻回して構成され、無負荷状態においてその軸線方向と垂直な平面に載置された場合にその平面と非接触となる非接触部が存在するように形成された無研削の端面を有し、その端面が前記軸線方向と垂直な面に対して傾斜するものが用いられ、
前記コイルスプリングの前記非接触部が存在する端面における素線の先端が、前記プランジャの軸線からオフセットした位置に配置されるように構成されていることを特徴とする電磁弁。 An electromagnetic valve having a valve portion that is controlled to open and close by a solenoid,
A body formed with an internal passage for passing a working fluid;
A sleeve provided at an end of the body;
A valve body that is detachably disposed on a valve seat provided in the internal passage and is capable of opening and closing the valve portion;
A plunger that is slidably disposed in the axial direction while being guided by the inner peripheral surface of the body, and that supports the valve body on one end side thereof so that the valve body can be integrally operated;
A coil spring that is interposed between the plunger and the sleeve and biases the valve body in a valve opening direction or a valve closing direction against a suction force of the solenoid,
The coil spring is configured by winding a wire having a predetermined cross section, and there is a non-contact portion that is in non-contact with the plane when placed on a plane perpendicular to the axial direction in an unloaded state. It has a non-ground end face formed, and the end face is inclined with respect to a plane perpendicular to the axial direction,
An electromagnetic valve configured to be arranged such that a tip of a wire on an end surface of the coil spring where the non-contact portion exists is disposed at a position offset from an axis of the plunger.
前記スリーブが、前記コイルスプリングを収容する所定深さのガイド穴を有し、そのガイド穴の底面により前記コイルスプリングの一端面を支持する一方、そのガイド穴の内周面によって前記コイルスプリングの軸線方向と垂直な方向への変位を規制するように構成され、
前記コイルスプリングが、前記非接触部が存在する端面が前記プランジャと対向するように配置されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電磁弁。 The sleeve and the plunger are provided such that the opposing surfaces interposing the coil spring are substantially parallel to each other;
The sleeve has a guide hole of a predetermined depth for accommodating the coil spring, and supports the one end surface of the coil spring by the bottom surface of the guide hole, while the axis of the coil spring is supported by the inner peripheral surface of the guide hole. Configured to regulate displacement in a direction perpendicular to the direction,
The solenoid valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the coil spring is disposed such that an end surface on which the non-contact portion exists is opposed to the plunger.
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