JP6084427B2 - 常開型電磁弁 - Google Patents

Description

本発明は，一端部に弁座部材を有する弁ハウジングと，この弁ハウジングの他端部に固設される固定コアと，前記弁ハウジング内に収容され，前記弁座部材の弁座に離，着座して弁座に開口する弁孔を開閉する弁体，並びにこの弁体に連接されて前記固定コアの吸引面に対向する可動コアよりなる弁組立体と，前記弁体を開弁方向に付勢する開きばねと，前記固定コア及び可動コアを囲繞するように配置され，通電時，発生磁力により前記可動コアを前記固定コアに吸引させて前記弁体を閉弁させるコイルとを備えてなり，前記弁体及び弁座部材間には弁室が画成され，この弁室に連なる第１流路と，前記弁孔に連なる第２流路との間を前記弁体の開・閉により導通・遮断するようにした常開型電磁弁に関し，特に，弁体の閉弁衝撃を緩和して，打音の発生を防ぐようにした常開型電磁弁に関する。

コイルの非通電時，弁体が閉弁している常閉型電磁弁においては，閉じばねの付勢力により弁体が閉弁するとき，弁座への衝撃的着座を緩和して，打音の発生を防ぐべく，弁座に，弁体を囲繞する環状突起を形成して，閉弁時，環状突起の内側に，弁座と可動コアとの間に，弁体の閉弁時，圧縮されるダンパ室を画成するようにしたものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００３−２９４１６１号公報 特開２００８−１２１７２１号公報

このようなダンパ室を常開型電磁弁に適用すると，弁座の環状突起が弁座を通過する作動液の流れの抵抗となって好ましくなく，したがって，それを常開型電磁弁に採用することはできない。

また電磁弁において，弁体の自励振動を抑えるべき，固定コア及び可動コア間に弁体の開・閉動作に応じて体積を減・増させるダンパ室を設けることが知られている（特許文献２参照）。このようなダンパ室を常開型電磁弁に適用すると，閉弁時には，ダンパ室が体積の増加により減圧することになり，充分なダンパ効果を得ることはできず，したがって，これも常開型電磁弁に採用することはできない。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，コイルの磁力による弁体の閉弁時，弁座への衝撃的着座を緩和して，打音の発生を防ぐことができ，しかも開弁時には，弁座が臨む弁室での作動液の流れに支障を来すことがないようにした前記常開型電磁弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，一端部に弁座部材を有する弁ハウジングと，この弁ハウジングの他端部に固設される固定コア，前記弁ハウジング内に収容され，前記弁座部材の弁座に離，着座して弁座に開口する弁孔を開閉する弁体，並びにこの弁体に連接されて前記固定コアの吸引面に対向する可動コアよりなる弁組立体と，前記弁体を開弁方向に付勢する開きばねと，前記固定コア及び可動コアを囲繞するように配置され，通電時，発生磁力により前記可動コアを前記固定コアに吸引させて前記弁体を閉弁させるコイルとを備えてなり，前記弁体及び弁座部材間には弁室が画成され，この弁室に連なる第１流路と，前記弁孔に連なる第２流路との間を前記弁体の開・閉により導通・遮断するようにした常開型電磁弁において，前記固定コア及び弁組立体間に，前記弁体の閉弁時，内部の液体を圧縮しつつ排出することで該弁体の閉弁動作を緩衝するダンパ室を設け，前記ダンパ室を，オリフィスを介して前記弁室に連通したことを第１の特徴とする。

また本発明は，一端部に弁座部材を有する弁ハウジングと，この弁ハウジングの他端部に固設される固定コア，前記弁ハウジング内に収容され，前記弁座部材の弁座に離，着座して弁座に開口する弁孔を開閉する弁体，並びにこの弁体に連接されて前記固定コアの吸引面に対向する可動コアよりなる弁組立体と，前記弁体を開弁方向に付勢する開きばねと，前記固定コア及び可動コアを囲繞するように配置され，通電時，発生磁力により前記可動コアを前記固定コアに吸引させて前記弁体を閉弁させるコイルとを備えてなり，前記弁体及び弁座部材間には弁室が画成され，この弁室に連なる第１流路と，前記弁孔に連なる第２流路との間を前記弁体の開・閉により導通・遮断するようにした常開型電磁弁において，前記固定コア及び弁組立体間に，前記弁体の閉弁時，内部の液体を圧縮しつつ排出することで該弁体の閉弁動作を緩衝するダンパ室を設け，前記ダンパ室に前記開きばねを収容したことを第２の特徴とする。

また本発明は，第２の特徴に加えて，前記ダンパ室を，オリフィスを介して前記弁室に連通したことを第３の特徴とする。

さらに本発明は，第１又は第３の特徴に加えて，前記弁体の弁座とは反対側の端部に形成される，該弁体より大径のピストンの環状肩部と，このピストンが摺動自在に嵌合するよう前記固定コアに形成されるシリンダの，前記環状肩部に対向する底面との間に前記ダンパ室を画成し，このダンパ室をオリフィスを介して前記弁室に連通したことを第４の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１，第３，第４の特徴の何れかに加えて，前記オリフィスを，その絞り抵抗が前記弁体の閉弁動作に応じて増加するよう可変式に構成したことを第５の特徴とする。

さらにまた本発明は，一端部に弁座部材を有する弁ハウジングと，この弁ハウジングの他端部に固設される固定コア，前記弁ハウジング内に収容され，前記弁座部材の弁座に離，着座して弁座に開口する弁孔を開閉する弁体，並びにこの弁体に連接されて前記固定コアの吸引面に対向する可動コアよりなる弁組立体と，前記弁体を開弁方向に付勢する開きばねと，前記固定コア及び可動コアを囲繞するように配置され，通電時，発生磁力により前記可動コアを前記固定コアに吸引させて前記弁体を閉弁させるコイルとを備えてなり，前記弁体及び弁座部材間には弁室が画成され，この弁室に連なる第１流路と，前記弁孔に連なる第２流路との間を前記弁体の開・閉により導通・遮断するようにした常開型電磁弁において，前記固定コアに，前記可動コアを摺動自在に収容する可動コア案内筒を連結し，前記固定コア及び可動コアの対向面間に，前記弁体の閉弁時，内部の液体を圧縮しつつ排出することで該弁体の閉弁動作を緩衝するダンパ室を，前記可動コア案内筒の内周面が臨むようにして環状に画成し，このダンパ室をオリフィスを介して前記弁室に連通したことを第６の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，常開型電磁弁において，固定コア及び弁組立体間に，弁体の閉弁時，内部の液体を圧縮しつつ排出することで弁体の閉弁動作を緩衝するダンパ室を設けたので，コイルの通電による弁体の閉弁時には，ダンパ室のダンパ効果により，弁体の弁座への着座衝撃を効果的に緩衝し，衝撃的な着座による打音の発生を回避することができる。しかも，ダンパ室は，固定コアと弁組立体との間，即ち弁座とは反対側に設けられるので，弁体の開弁時，弁室での作動液の流れを阻害しないで済む。

また，ダンパ室を，オリフィスを介して前記弁室に連通したことで，ダンパ室に満たすダンパ液体として，弁室を通過する作動液を利用することができ，構造の簡素化に寄与し得る。

本発明の第２の特徴によれば，ダンパ室に開きばねを収容したことで，弁体の開弁時，弁室での作動液の流れを開きばねが阻害することはなく，応答性を高めることができる。

本発明の第３の特徴によれば，ダンパ室を，オリフィスを介して前記弁室に連通したことで，ダンパ室に満たすダンパ液体として，弁室を通過する作動液を利用することができ，構造の簡素化に寄与し得る。

本発明の第４の特徴によれば，弁体の弁座とは反対側の端部に形成される，弁体より大径のピストンの環状肩部と，このピストンが嵌合するように固定コアに形成されるシリンダの，前記環状肩部に対向する底面との間にダンパ室を画成し，このダンパ室をオリフィスを介して前記弁室に連通したことで，ピストン及びシリンダの形成によるも，常開型電磁弁を大型化させることがない。

本発明の第５の特徴によれば，オリフィスを，これが前記弁体の閉弁動作の進行に応じて絞られるよう可変式に構成したことで，弁体の弁座への着座衝撃を，より効果的に緩衝することができる。

本発明の第６の特徴によれば，固定コア及び可動コアの対向面間に，可動コア案内筒の内周面が臨む環状のダンパ室を画成し，このダンパ室をオリフィスを介して前記弁室に連通したことで，ダンパ室の受圧面積を大きく確保でき，大なるダンパ効果を容易に得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る常開型電磁弁を閉弁状態で示す縦断面図。 図１の２−２線拡大断面図。 図１の作用説明図（閉弁状態）。 本発明の第２実施形態を示す図１との対応図。 本発明の第３実施形態を示す図１との対応図。 図５の６−６線拡大断面図。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

先ず，図１〜図３に示す本発明の第１実施形態の説明より始める。図１及び図２において，符号Ｍは車両用アンチロックブレーキのモジュレータ基体であり，このモジュレータ基体Ｍに常開型電磁弁Ｖが装着される。この常開型電磁弁Ｖは，モジュレータ基体Ｍの取り付け孔１に上下一対のシール部材３，４を介して嵌装される円筒状の弁ハウジング２を備えており，この弁ハウジング２の下端部内周面には，弁座部材５が圧入して固定されるされている。また弁ハウジング２の上端には，上端部をモジュレータ基体Ｍの上方に突出させる，弁ハウジング２より小径の固定コア７が同軸上で一体に連設され，この固定コア７の上端部外周面には，上端部を閉じた円筒状の可動コア案内筒８が嵌合して固定される。

弁ハウジング２及び固定コア７の中空部９は，それらの中心部を貫通するように連続しており，その中空部９にプランジャ状の弁体１０が摺動自在に嵌装され，この弁体１０の上端に連接されて，固定コア７上端の吸引面７ａに対向する可動コア１１が可動コア案内筒８内に摺動自在に嵌装される。この弁体１０及び可動コア１１により弁組立体１２が構成される。図示例では，弁体１０及び可動コア１１は，分離可能に連接してあるが，一体的に連接することもできる。

弁体１０は，その下端部には球状の弁部１０ａを一体に有しており，この弁部１０ａが，弁座部材５上端の弁座５ａに着座・離座することにより，弁座部材５の中心部を貫通する弁孔６を閉鎖・開放するようになっている。弁体１０及び弁座部材５間には，弁座５ａが臨む弁室１３が画成され，この弁室１３において，弁体１０の開弁方向，即ち弁部１０ａを弁座５ａから離座する方向に付勢する開きばね１５が縮設され，弁体１０の開弁位置は，可動コア１１の上端が可動コア案内筒８の上端壁に当接することにより，規制されるようになっている。

モジュレータ基体Ｍの上面には磁性体のコイルハウジング１７が取り付けられる。その際，コイルハウジング１７の底壁に形成される中空円筒状の位置決め筒部１８を，モジュレータ基体Ｍの上面の位置決め孔１９に嵌合させることにより，コイルハウジング１７の取り付け位置が規定される。このコイルハウジング１７内には，固定コア７及び可動コア１１にわたってそれらの外周を囲繞するボビン２１と，このボビン２１に巻装されるコイル２２とよりなるコイル組立体２０が収容，保持される。そのボビン２１は，前記位置決め筒部１８の中空部に嵌合してコイル組立体２０の収容位置を規定する位置決め突起２３を下面より突出させている。

固定コア７及び弁体１０間にダンパ室２５が設けられる。このダンパ室２５は，弁体１０の上端部に形成される，それより大径のピストン２６の下向きの環状肩部２６ａと，このピストン２６が摺動自在に嵌合するよう固定コア７に形成されるシリンダ２７の，環状肩部２６ａに対向する上向きの底面２７ａとの間に画成され，このダンパ室２５は，弁体１０の外周面に形成される縦溝２９と，この縦溝２９の上端と固定コア７間に設けられるオリフィス２８を介して前記弁室１３に連通する。具体的には，オリフィス２８は，縦溝２９の上端部の溝底を漸次浅くしてなる斜面２９ａと，この斜面２９ａに対向する前記シリンダ２７の底面２７ａの内周縁との間で形成され，このオリフィス２８の隙間は，弁体１０の閉弁動作，即ち下降動作に応じて減少するようになっている。

前記一対のシール部材３，４間において，弁室１３に開口する横孔３０が弁ハウジング２に穿設され，この横孔３０に第１フィルタ３１を介して連通する第１流路Ｌ１がモジュレータ基体Ｍに設けられる。第１フィルタ３１は環状をなしていて，横孔３０の外方開口端を覆うよう，弁ハウジング２の外周に装着される。また弁ハウジング２内の下部には，第２フィルタ３２を介して前記弁座部材５の弁孔６に連通する液室３３が設けられており，この液室３３に連通する第２流路Ｌ２がモジュレータ基体Ｍに設けられる。第２フィルタ３２は円板状をなしていて，弁ハウジング２の下端部に装着される。

次に，この第１実施形態の作用について説明する。

常開型電磁弁Ｖでは，コイル２２の非通電時，図１に示すように，弁体１０は，開きばね１５のセット荷重により開弁状態，即ち弁部１０ａを弁座５ａより離座させた状態に保持される。したがって，第１及び第２流路Ｌ１，Ｌ２間は，横孔３０，弁室１３，弁孔６及び液室３３を介して相互に連通していて，作動液の流れを許容する。この状態では，弁体１０及び固定コア７間に設けられたダンパ室２５は，オリフィス２８及び縦溝２９を通して弁室１３に連通していて，弁室１３の作動液で満たされている。

いま，コイル２２に通電すると，固定コア７及び可動コア１１間に磁気による吸引力が発生し，図３に示すように，可動コア１１が固定コア７の吸引面７ａに引き寄せられて下降しながら，開きばね１５のセット荷重に抗して弁体１０を下方へ押動する。このときの弁体１０の下降は，ダンパ室２５の容積を減少させるので，ダンパ室２５内の作動液が圧縮され，その作動液がオリフィス２８を介して弁室１３側へリークするとき，オリフィス２８で受ける絞り抵抗により弁体１０の下降速度が緩徐に制御される。その結果，弁体１０の弁部１０ａは，弁座５ａに衝撃を伴なうことなく着座することができるので，弁部１０ａの弁座５ａへの着座衝撃が効果的に緩衝され，衝撃的な着座による打音の発生を回避することができる。弁部１０ａの弁座５ａへの着座によれば，弁孔６が閉鎖されるので，第１及び第１流路Ｌ１，Ｌ２間の連通は遮断される。

しかも，上記オリフィス２８は，弁体１０の下降に応じて隙間が減少するようになっているから，その絞り抵抗も弁体１０の下降に応じて増加することになり，弁部１０ａの弁座５ａへの着座衝撃を，より効果的に緩衝することができる。

さらに，ダンパ室２５は，弁座５ａとは反対側において，弁体１０の上端部に形成されるピストン２６の環状肩部２６ａと，このピストン２６が嵌合するように固定コア７に形成されるシリンダ２７の底面２７ａとの間に画成されるので，弁体１０の開弁時，弁室１３での作動液の流れを阻害しないで済む。しかも弁体１０及び固定コア７にそれぞれ形成されるピストン２６及びシリンダ２７は，常開型電磁弁Ｖを何等大型化するものではない。

次に，図４に示す本発明の第２実施形態について説明する。

この第２実施形態は，開きばね１５をダンパ室２５に収容した点を除けば，前実施形態と同様の構成であり，図４中，前実施形態と対応する部分には同一の参照を付して，重複する説明を省略する。

この第２実施形態によれば，弁室１３には開きばね１５が存在しないから，弁体１０の開弁時，弁室１３での作動液の流れを開きばね１５が阻害することはなく，応答性を高めることができる。

また上記ように，ダンパ室２５に満たすダンパ液体としては，弁室１３を通過する作動液を利用するので，構造の簡素化に寄与し得る。

最後に，図５及び図６に示す本発明の第３実施形態について説明する。

この第３実施形態では，可動コア１１の下端部に環状のピストン１２６が形成され，このピストン１２６が嵌合する環状のシリンダ１２７が，可動コア案内筒８と固定コア７との間に形成され，ピストン１２６の下端面とシリンダ１２７の底面との間に環状のダンパ室１２５が画成される。このダンパ室１２５は，ピストン１２６及びシリンダ１２７の内周側の嵌合面間に形成される環状のオリフィス１２８と，固定及び可動コア７，１１間の対向間隙３５と，弁体１０外周面の縦溝２９とを介して弁室１３に連通する。その他の構成は，前記第１実施形態と同様であるので，図５及び図６中，第１実施形態に対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

この第３実施形態によれば，コイル２２への通電による弁体１０の閉弁時，可動コア１１の下降に伴ないダンパ室１２５の容積が減少し，ダンパ室１２５内の作動液が圧縮され，その作動液が弁室１３側へリークするときオリフィス１２８で受ける絞り抵抗により弁体１０の下降速度が緩徐に制御される。その結果，第１実施形態の場合と同様に，弁体１０の弁部１０ａは，弁座５ａに衝撃を伴なうことなく着座することができるので，弁部１０ａの弁座５ａへの着座衝撃が効果的に緩衝され，衝撃的な着座による打音の発生を回避することができる。しかも，ピストン１２６及びシリンダ１２７の内周側の嵌合面間に形成される環状のオリフィス１２８は，可動コア１１の下降に応じて，オリフィス１２８の軸方向長さが増加することになるから，その絞り抵抗が可動コア１１の下降に応じて増加することになり，弁部１０ａの弁座５ａへの着座衝撃を，より効果的に緩衝することができる。特に，ダンパ室１２５は，可動コア案内筒８と固定コア７との間に形成され，ピストン１２６及びシリンダ１２７の受圧面積を大きく確保し得るので，大なるダンパ効果を容易に得ることができる。

またダンパ室１２５の形成の際，可動コア１１及び固定コア７には，第１実施形態のピストン１２６のような膨大端部を形成する必要がないので，可動コア１１及び固定コア７の加工が容易であり，例えば鍛造や鋳造，焼結による成形も容易であり，コストの低減を図ることができる。

本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，弁体１０の外周面に形成する縦溝２９は，複数条とすることもできる。また本発明は，車両用アンチロックブレーキに限らず，各種流体圧機器の常開型電磁弁に適用することができる。

Ｖ・・・・常開型電磁弁
２・・・・弁ハウジング
５・・・・弁座部材
６・・・・弁孔
７・・・・固定コア
７ａ・・・吸引面
１０・・・弁体
１１・・・可動コア
１２・・・弁組立体
１３・・・弁室
１５・・・開きばね
２２・・・コイル
２５，１２５・・・ダンパ室
２６・・・ピストン
２７・・・シリンダ
２８，１２８・・・オリフィス

Claims (6)

1. 一端部に弁座部材（５）を有する弁ハウジング（２）と，この弁ハウジング（２）の他端部に固設される固定コア（７），前記弁ハウジング（２）内に収容され，前記弁座部材（５）の弁座（５ａ）に離，着座して弁座（５ａ）に開口する弁孔（６）を開閉する弁体（１０），並びにこの弁体（１０）に連接されて前記固定コア（７）の吸引面（７ａ）に対向する可動コア（１１）よりなる弁組立体（１２）と，前記弁体（１０）を開弁方向に付勢する開きばね（１５）と，前記固定コア（７）及び可動コア（１１）を囲繞するように配置され，通電時，発生磁力により前記可動コア（１１）を前記固定コア（７）に吸引させて前記弁体（１０）を閉弁させるコイル（２２）とを備えてなり，前記弁体（１０）及び弁座部材（５）間には弁室（１３）が画成され，この弁室（１３）に連なる第１流路（Ｌ１）と，前記弁孔（６）に連なる第２流路（Ｌ２）との間を前記弁体（１０）の開・閉により導通・遮断するようにした常開型電磁弁において，
   前記固定コア（７）及び弁組立体（１２）間に，前記弁体（１０）の閉弁時，内部の液体を圧縮しつつ排出することで該弁体（１０）の閉弁動作を緩衝するダンパ室（２５，１２５）を設け，前記ダンパ室（２５，１２５）を，オリフィス（２８，１２８）を介して前記弁室（１３）に連通したことを特徴とする常開型電磁弁。
2. 一端部に弁座部材（５）を有する弁ハウジング（２）と，この弁ハウジング（２）の他端部に固設される固定コア（７），前記弁ハウジング（２）内に収容され，前記弁座部材（５）の弁座（５ａ）に離，着座して弁座（５ａ）に開口する弁孔（６）を開閉する弁体（１０），並びにこの弁体（１０）に連接されて前記固定コア（７）の吸引面（７ａ）に対向する可動コア（１１）よりなる弁組立体（１２）と，前記弁体（１０）を開弁方向に付勢する開きばね（１５）と，前記固定コア（７）及び可動コア（１１）を囲繞するように配置され，通電時，発生磁力により前記可動コア（１１）を前記固定コア（７）に吸引させて前記弁体（１０）を閉弁させるコイル（２２）とを備えてなり，前記弁体（１０）及び弁座部材（５）間には弁室（１３）が画成され，この弁室（１３）に連なる第１流路（Ｌ１）と，前記弁孔（６）に連なる第２流路（Ｌ２）との間を前記弁体（１０）の開・閉により導通・遮断するようにした常開型電磁弁において，
   前記固定コア（７）及び弁組立体（１２）間に，前記弁体（１０）の閉弁時，内部の液体を圧縮しつつ排出することで該弁体（１０）の閉弁動作を緩衝するダンパ室（２５）を設け，前記ダンパ室（２５）に前記開きばね（１５）を収容したことを特徴とする常開型電磁弁。
3. 請求項２記載の常開型電磁弁において，
   前記ダンパ室（２５）を，オリフィス（２８）を介して前記弁室（１３）に連通したことを特徴とする常開型電磁弁。
4. 請求項１又は３記載の常開型電磁弁において，
   前記弁体（１０）の弁座（５ａ）とは反対側の端部に形成される，該弁体（１０）より大径のピストン（２６）の環状肩部（２６ａ）と，このピストン（２６）が摺動自在に嵌合するよう前記固定コア（７）に形成されるシリンダ（２７）の，前記環状肩部（２６ａ）に対向する底面（２７ａ）との間に前記ダンパ室（２５）を画成し，このダンパ室（２５）をオリフィス（２８）を介して前記弁室（１３）に連通したことを特徴とする常開型電磁弁。
5. 請求項１，３，４の何れかに記載の常開型電磁弁において，
   前記オリフィス（２８，１２８）を，その絞り抵抗が前記弁体（１０）の閉弁動作に応じて増加するよう可変式に構成したことを特徴とする常開型電磁弁。
6. 一端部に弁座部材（５）を有する弁ハウジング（２）と，この弁ハウジング（２）の他端部に固設される固定コア（７），前記弁ハウジング（２）内に収容され，前記弁座部材（５）の弁座（５ａ）に離，着座して弁座（５ａ）に開口する弁孔（６）を開閉する弁体（１０），並びにこの弁体（１０）に連接されて前記固定コア（７）の吸引面（７ａ）に対向する可動コア（１１）よりなる弁組立体（１２）と，前記弁体（１０）を開弁方向に付勢する開きばね（１５）と，前記固定コア（７）及び可動コア（１１）を囲繞するように配置され，通電時，発生磁力により前記可動コア（１１）を前記固定コア（７）に吸引させて前記弁体（１０）を閉弁させるコイル（２２）とを備えてなり，前記弁体（１０）及び弁座部材（５）間には弁室（１３）が画成され，この弁室（１３）に連なる第１流路（Ｌ１）と，前記弁孔（６）に連なる第２流路（Ｌ２）との間を前記弁体（１０）の開・閉により導通・遮断するようにした常開型電磁弁において，
   前記固定コア（７）に，前記可動コア（１１）を摺動自在に収容する可動コア案内筒（８）を連結し，前記固定コア（７）及び可動コア（１１）の対向面間に，前記弁体（１０）の閉弁時，内部の液体を圧縮しつつ排出することで該弁体（１０）の閉弁動作を緩衝するダンパ室（１２５）を，前記可動コア案内筒（８）の内周面が臨むようにして環状に画成し，このダンパ室（１２５）をオリフィス（１２８）を介して前記弁室（１３）に連通したことを特徴とする常開型電磁弁。

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