JPH0218383Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 本考案は電気コイルの通電により弁体を駆動し
て数種の流体圧を得るソレノイド弁に関し、特
に、ソース口、ドレイン口および出力口を有し、
電気コイルの非通電、低電流通電および高電流通
電等の３態様で、出力口を、ソース口と連通、ド
レイン口とは遮断；ソース口およびドレイン口と
遮断；および、ドレイン口と連通、ソース口と遮
断；等の３態様の流体通流状態を設定する３位置
制御ソレノイド弁に開する。

〔従来技術〕

たとえばアンチスキツドブレーキ圧制御におい
ては、ブレーキマスタシリンダからホイルブレー
キシリンダへのブレーキ圧の印加、ホールドおよ
び解除を制御するための３位置制御ソレノイド弁
が用いられる。

この種のソレノイド弁では、磁性体プランジヤ
に２個の弁部材を背合せにして対向設置し、各弁
部材はプランジヤの移動方向に摺動自在として両
者を１個のコイルスプリングで互に離れる方向に
押し、１つの弁部材はソース口に連通する流入口
に、もう１つの弁部材はドレイン口に連通する流
入口に対向させて、電気コイルの非通電状態で流
入口開、流出口閉で、出力口に連通する出力圧室
を流入口と連通とし；電気コイルの低電流通電で
流入口閉、流出口閉で、出力圧室を流入口と流出
口のいずれとも遮断して出力圧をホールド状態と
し；電気コイルの高電流通電で流入口閉、流出口
開として、出力圧室をドレイン口と連通する構造
となつている（たとえば実公昭58−17169号）。

磁性体プランジヤに２つの弁部材を所定の姿勢
でしかも可動に保持する構造が複雑であり従来に
おいては、多くの細かい部材が必要であり、しか
もそれらの組立調整が複雑であつた、また、磁性
体プランジヤが端面が平らな略円筒状であつて、
それに及ぼされる磁気吸引力と、該プランジヤー
磁性体コア間距離（ギヤツプ）との関係が略双曲
線状であり、電気コイルの通電電流値の変化分に
対するギヤツプ変化分が、ギヤツプ値に応じて大
きな変動を示すため、磁性体プランジヤを中間位
置に設定する電流値設定および機構要素の微細調
整が複雑であり、機構要素の製作精度および組立
精度が高く要求され、しかも組立後の調整に作業
を多とする。

〔考案の目的〕

本考案は、機構要素の数が低減され、各要素の
所要寸法精度が低くなり、しかもプランジヤの中
間位置設定が容易であり、かつソレノイド弁の初
期作動時の応答性を向上させることができ安定し
た動作を提供することができる３位置制御ソレノ
イド弁を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

上記目的を達成するために本考案においては、
ソース口に連通しプランジヤ作動空間に連通する
流体流入口を有する第１の磁性体コアの先端部に
プランジヤ吸引用テーパ面を形成し；第１の磁性
体コアの先端部と、これに対向する第２の磁性体
コアを非磁性体スリーブで結び；この非磁性体ス
リーブで磁性体プランジヤを案内して；この磁性
体プランジヤは、第１の磁性体コアのプランジヤ
吸引用テーパ面に対向する吸引用テーパ面を先端
部に有し、この吸引用テーパ面に連続するシール
材案内穴を有する略筒状のものとし；磁性体プラ
ンジヤのシール材収納穴に有底筒状の第１およぶ
第２のシール部材を向い合せに収納して両者間に
コイルばねを介挿して両者に互に離れる力を及ぼ
し；第１のシール部材には流体流入口に対向する
第１の弁部材を備え、第２のシール部材にはドレ
イン口に連通する流体流出口に対向する第２の弁
部材を備え；第１および第２のシール部材は、磁
性体プランジヤのシール材収納穴中にあつて、該
プランジヤの移動方向に摺動するものとし、第１
の磁性体コアと磁性体プランジヤの間にプランジ
ヤ作動空間を設定し、さらに、シール部材収納穴
の開口部にストツパを結合する。また、流体流入
口および流出口にはそれぞれ、弁部材に自動的に
心合せ運動をさせる弁部材受け用テーパ面を形成
する。

〔考案の作用〕

これによれば、磁性体プランジヤユニツトは、
略筒状の磁性体プランジヤ、２個のシール部材、
１個のコイルスプリングおよび第２のシール部材
の移動量を所定範囲内に制限するストツパの略５
要素となり、機構要素が少なくなり、しかも磁性
体プランジヤユニツトの構造が単純になり、磁性
体プランジヤならびにシール部材の動作が安定す
る。

第１の磁性体コアの先端と、それに対向する磁
性体プランジヤの先端にそれぞれ吸引用テーパ面
を形成しているので、磁性体プランジヤの吸引力
に対する磁性体プランジヤの位置（テーパ間ギヤ
ツプ）の関係が略直線状になつている。したがつ
て磁性体プランジヤの中間位置決めが容易で安定
する。つまり、電流値の少々の変動や、機構要素
の少々の寸法誤差があつても磁性体プランジヤは
中間位置に安定して留まる。

第１および第２のシール部材は、磁性体プラン
ジヤのシール材収納穴において少々がたつくが、
それらの弁部材は流体流入口および流体流出口の
弁部材受け用テーパ面に対向するので、該流入、
流出口を弁部材が閉じるときには、弁部材が弁部
材受け用テーパ面で流入、流出口の中心に案内さ
れて自動的に心合せした形で流入、流出口を閉じ
る。したがつて、第１および第２のシール部材あ
るいは磁性体プランジヤに少々の寸法誤差があつ
ても、流入、流出口を弁部材が確実に閉じる。

以上の結果、本考案の３位置制御ソレノイド弁
は、コンパクトかつ小型に構成することが出来、
また動作も安定したものとなる。

〔実施例〕

第１図に本考案の一実施例の縦断面図を示す。
この実施例においては、第１の磁性体コア１の中
心に流体流路２が形成されており、この流路２の
先端に、弁部材受け用テーパ面を連続に形成した
流入口３が形成されている。流路２の基部には流
量を絞るオリフイス部材４が螺合されている。流
路２はオリフイス部材４の中心のオリフイス５を
通してソース口６と連通しており、また、流体流
入口３を通してプランジヤ作動空間７と連通す
る。第１の磁性体コア１の先端部には、裁頭円錐
状のプランジヤ吸引用テーパ外面が形成されてお
り、このテーパ外面の基部に非磁性体スリーブ８
の一端部が結合されている。

非磁性体スリーブ８の他端部は、第２の磁性体
コア９の中央の穴に結合されている。

第１の磁性体コア１の先端部および非磁性体ス
リーブ８は、電気コイル１０が巻回された筒状ボ
ビン１１の中心穴に進入している。

第２の磁性体９は、出力口１２に連通する出力
圧室１３が形成されたベース部材１４に螺合され
ている。

第１の磁性体コア１のフランジ状基部と第２の
磁性体コア９の側面に、筒状磁性体ヨーク２７の
両端が結合されており、電気コイルの外側を包囲
している。

ベース部材１４の出力圧室１３の中央には非磁
性体ドレインポート１５が立てられている。ドレ
インポート１５は中央に流体流路１６を有する。

流体流路１６の上端は外部に開いた弁部材受け
用テーパ面と連続する流体流入口１７に連通し、
後端はベース部材１４のドレイン口１１８に連通
する。

磁性体プランジヤ１８は、先端に、第１の磁性
体コア１の先端のプランジヤ吸引用テーパ外面に
実質上平行な、円錐筒状の吸引用テーパ内面を有
する。この吸引用テーパ内面はシール材収納穴と
連続している。シール材収納穴には有底筒状の第
１および第２の非磁性体シール部材１９および２
０が向かい合せにして収納されている。

第１のシール部材１９には流体流入口３に対向
する第１の弁部材２１が固着されており、第２の
シール部材２０には流体流出口１７に対向する第
２の弁部材２２が固着されている。

第１および第２のシール部材１９および２０の
外径は、シール材収納穴の内径よりやや小さく、
これによりシール部材１９および２０は磁性体プ
ランジヤ１８内で上、下に摺動し得る。シール部
材１９および２０は有底円筒形状のカツプ状の部
材であり、プランジヤのシール材収納穴の長手方
向に延在するプランジヤ部を有している。また、
プランジヤのシール材収納穴の開口部には、リン
グ状のストツパ２４が磁性体プランジヤ１８に結
合され、第１のシール部材１９の移動を規制する
ようになつている。磁性体プランジヤ１８のテー
パ内面の下端がシール材収納穴の上端よりも突出
しているため、第１のシール部材１９の第１の磁
性体コア１方向への移動が突出部によつて規制さ
れる。この突出部とストツパ２４との間隔は、第
１および第２のシール部材がシール材収納穴に収
容された状態のシール材の全長よりも僅かに大き
くなるようにストツパ２４が磁性体プランジヤ１
８に結合されている。

例えば、第１および第２のシール部材が当接状
態であり、かつ第１のシール部材１９が突出部に
当接した状態では、第２のシール部材２０の底部
とストツパ２４との間にはクリアランスが設定さ
れるようになつている。さらに、このクリアラン
スの量は、第１の磁性体コア１と磁性体プランジ
ヤ１８の間に形成されたプランジヤ作動空間の軸
線方向への長さよりも小さく設定されている。第
１のシール部材１９と第２のシール部材は前述し
たようにプランジヤ内において過度に傾かないよ
うにフランジ部が設定されている。すなわち、仮
に少し傾斜しても弁部材２１および２２がそれぞ
れ流体流入口３および流体流出口１７の弁部材受
け用テーパ面に対向し、弁部材２１および２２の
それぞれ流入口３および１７に向けての移動に伴
い、弁部材２１および２２がそれぞれ流入口３お
よび流出口１７の中心に向けて滑つて中心合せが
自動的に行なわれる範囲内に傾斜を制限する長さ
（ガイド長）とされている。

第１のシール部材１９にはプランジヤ作動空間
７とシール部材１９，２０の内空間とを連通とす
る通流口が開けられており、第２のシール部材２
０にはシール部材１９，２０の内空間を出力圧室
１３と連通とする通流口が開けられている。

第１および第２のシール部材２１および２２で
囲まれる空間には第２の圧縮コイルスプリング２
３が収納されており、このプリング２３がシール
部材２１および２２に、互いに離す方向に力を与
える。

しかし、磁性体プランジヤ１８の吸引用テーパ
内面の下端が、シール材収納穴の上端よりも内側
に突出しているので第１のシール部材１９はその
突出部よりも上に移動し得ず、また、第２のシー
ル部材２０の下部においてストツパ２４がシール
材収納穴の内面に係合して第２のシール部材２０
の下方移動を制限しているので、第２のシール部
材２０はプランジヤ１８の外方には移動し得な
い。

磁性体プランジヤ１８の下端にはばね受け２５
が結合されており、このばね受け２５と第２の磁
性体コアの下面の間に第１の圧縮コイルスプリン
グ２６が介挿され、磁性体プランジヤ１８を下方
に押している。

第１の圧縮コイルスプリング２６の反撥力は第
２の圧縮コイルスプリング２３の反撥力よりも大
きいので、電気コイル１０に通電していないとき
には、第１図に示すように、第１のスプリング２
６の反撥力でプランジヤ１８が押し下げられて、
プランジヤ１８で第１のシール部材１９が押下さ
れ、第１のシール部材１９で第２のシール部材２
０が押下され、第２のスプリング２３が圧縮さ
れ、第２の弁部材２２が流体流出口１７に当つて
いる。この状態では、ソース口６に、オリフイス
５−流路２−流入口３−プランジヤ作動空間７−
第１シール部材１９の通流口−第２シール部材２
０の通流口−出力圧室１３を通して、出力口１２
が連通している。出力圧室１３とドレイン口１１
８の間は第２の弁部材２２で遮断されている。

電気コイル１０に所定の低電流を通電すると、
第１の磁性体コア１−磁性体プランジヤ１８−第
２の磁性体コア９−磁性体ヨーク２７−第１の磁
性体コア１のループで磁束が生じ、磁性体プラン
ジヤ１８が第１の磁性体コア１に吸引されてやや
上昇し、これに伴なつて第１のシール部材１９が
第２のスプリング２３の伸びで上昇して弁部材２
１が流体流入口３を閉じる。ストツパ２４はまだ
第２のシール部材２０に当らないので、第２のシ
ール部材２０は第１図図示位置にあり、第２の弁
部材２２が流体流出口１７を閉じている。

この状態では、第１の弁部材２１で流体流入口
３が閉じられ、第２の弁部材２２で流体流出口１
７が閉じられ、プランジヤ作動空間７はソース口
６およびドレイン口１１８のいずれとも遮断され
る。したがつて、出力圧室１３は出力口１２にの
み連通し、これにより出力口１２に連通する圧力
調整室２８の圧力は、そのときの圧力のままにホ
ールドされる。

電気コイル１０に高電流を通電すると、磁性体
プランジヤ１８が磁性体コア１に吸着する。この
状態では第１の弁部材２１が流体流入口３を閉
じ、第２のシール部材２０がストツパ２４で押し
上げられ第２の弁部材２２が流体流出口１７より
離れる。したがつて、プランジヤ作動空間７はソ
ース口６より遮断されているが、ドレイン口１１
８とは連通し、出力圧室１３の圧力が流体流出口
１７を通してドレイン口１１８に抜ける。

第１図に示す３位置制御ソレノイド弁は、ドレ
インポート１５を装着したベース部材１４に、第
１、第２シール部材１９，２０および第２のスプ
リング２３を収納し、ばね受け２５、第１のスプ
リング２６およびストツパ２４を装着した磁性体
プランジヤ１８を図に示すように位置決めし、非
磁性体スリーブ８を結合した第２の磁性体コア８
をベース部材１４にねじ合せして締め付け、電気
コイル１０を巻回し磁性体ヨーク２７を装着し電
気リード２９を固着したコイルボビン１１を非磁
性体スリーブ８に装着し、コイルボビン１１およ
び磁性体スリーブ８に、オリフイス部材４を結合
した第１の磁性体コア１を挿入し、第１の磁性体
コア１にカバープレート３０を乗せて、カバープ
レート３０にボルト３１を通してこのボルト３１
をベース部材１４にねじ込むことにより、第１図
に示す状態に構成されている。

〔考案の効果〕

以上の通り本考案によれば、機構要素の数が少
なくなり、しかも機構要素、特に磁性体プランジ
ヤユニツト、の構造がコンパクトかつ小型で動作
も安定したものになる。また、プランジヤの初期
作動時に必要な電気コイルへの給電量を低減する
ことができ、初期作動時の応答性を向上すること
ができるようになつた。さらに、ソース口とドレ
イン口が直接連通状態となる制御状態が設定され
ないため、一旦加圧された流体圧がドレインされ
てしまうことがないため、効率の良い流体の制御
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断面図である。 １：第１の磁性体コア、２：流路、３：流体流
入口、４：オリフイス部材、５：オリフイス、
６：ソース口、７：プランジヤ作動空間、８：非
磁性体スリーブ、９：第２の磁性体コア、１０：
電気コイル、１１：コイルボビン、１２：出力
口、１３：出力圧室、１４：ベース部材、１５：
ドレインポート、１６：流路、１７：流体流出
口、１８：磁性体プランジヤ、１９：第１のシー
ル部材、２０：第２のシール部材、２１：第１の
弁部材、２２：第２の弁部材、２３：第２のコイ
ルスプリング（第２のばね部材）、２４：ストツ
パ、２５：ばね受け、２６：第１のコイルスプリ
ング（第１のばね部材）、２７：磁性体ヨーク、
２８：圧力調整室、２９：電気リード、３０：カ
バープレート、３１：ボルト、１１８：ドレイン
口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 筒状に巻回された電気コイル； プランジヤ吸引用テーパ外面および開口端部が
   弁部材受け用テーパ面となつた流体流入口を有し
   電気コイルの内空間に進入した先端部と、該流体
   流入口およびソース口に連通する流体路を有する
   第１の磁性体コア； 電気コイルに関して第１の磁性体コアとは反対
   側に配置され中央に穴を有する第２の磁性体コ
   ア； 第１の磁性体コアの後端から電気コイルの外側
   を経て第２の磁性体コアに及ぶ磁性体ヨーク； 第１の磁性体コアの先端部から第２の磁性体コ
   アの穴に及ぶ筒状の非磁性体スリーブ； 第１の磁性体コアのプランジヤ吸引用テーパ外
   面に対向する吸引用テーパ内面を先端に有し、こ
   の吸引用テーパ内面に連続する比較的に深いシー
   ル材収納穴を有し、非磁性体スリーブの内部に少
   なくとも一部が進入し非磁性体スリーブでそれに
   沿つて摺動自在に案内された磁性体プランジヤ； 第１の磁性体コアと磁性体プランジヤの間に設
   定されたプランジヤ作動空間； 磁性体プランジヤを第１の磁性体コアより離れ
   る方向に押す第１のばね部材； 磁性体プランジヤの後端面にあり、開口端部が
   弁部材受け用テーパ面となつた流体流出口とこの
   流体流出口とドレイン口に連通する流体路を有す
   るドレインポート； 流体流入口に対向する部位にそれを閉じる第１
   の弁部材が固着され、磁性体プランジヤの外部と
   内部を連通とする流路を有し、磁性体プランジヤ
   のシール材収納穴内にあつて該穴の内面により該
   プランジヤの移動方向に沿つて摺動自在に案内さ
   れる有底円筒形状であり底面に通流口を有する第
   １のシール部材； 流体流入口に対向する部位にそれを閉じる第２
   の弁部材が固着され、磁性体プランジヤの外部と
   内部を連通とする流路を有し、磁性体プランジヤ
   のシール材収納穴内にあつて該穴の内面により該
   プランジヤの移動方向に沿つて摺動自在に案内さ
   れ第１のシール部材の先端部と当接する有底円筒
   形状であり底面に通流口を有する第２のシール部
   材； 第１および第２のシール部材の内側にあつて両
   者を互に離れる方向に押す第２のばね部材； 第２のシール部材の、第１のシール部材より離
   れる方向の、磁性体プランジヤに対する移動を所
   定値で制限する、磁性体プラジヤのシール材収納
   穴の開口部に結合されたストツパ；および 磁性体プランジヤの後端側にあつて第２のシー
   ル部材の流路と出力ポートに連通する出力圧室；
   を備える３位置制御ソレノイド弁。