JPH04506246A - ソレノイドバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はソレノイドバルブに関し、より詳細には、ブレーキ機構に用いることが できる３方向ソレノイドバルブに関する。

これまでに多くのソレノイドバルブがブレーキ機構用に開発されてきた。例えば 、米国特許第４，６２０，５６５号及び第４，７９０，３５１号はその一例であ る。プランジャーがバルブシートからボールバルブを押す型式のソレノイドバル ブは応答時間が遅いという傾向がある。減衰流体通路中にプランジャーを配置す る際には、ある量の流れが確保できるように減衰通路は拡張しておく必要がある 。減衰通路を拡張すると、差圧面積が増加するため、ボールに作用する静水力が 増大する。このため、この負荷に打ち勝つためにソレノイドバルブを用いなけれ ばならず、また、負荷が増加するとソレノイドバルブの作動はより遅くなり、大 きさもより大きくなる。従って、プランジャーを減衰通路から離すことが望まし い。これによる利点は部品点数の減少とソレノイドバルブの複雑さの緩和を図る ことができる点である。さらに、所定の位置にアーマチュアを配置することが好 ましい。所定の位置とは、ブレーキ機構の作動中において、特定の型式のバルブ に対してできる限り最速の応答を得ることができるように、最適の空気ギャップ を用いることができる位置である。ソレノイドバルブのアーマチュアの初期運動 は、ブレーキ液の速度が減衰するように、ブレーキ機構から油溜め回路への通路 を開くことが必要になることがある。アーマチュアが移動することの結果として 、空気ギャップは一層太き（なり、さらに、ソレノイドバルブ内における位置で のアーマチュアの作動をもたらす。空気ギャップが拡大しているため、この作動 はは最適な作動範囲よりも小さくなっている。アーマチュアは、空気ギャップが 最小になり、かつ、バルブに対して最速の応答時間を得ることができるように、 ブレーキ機構の作動中においては、最適の作動範囲内において配置することが好 ましい。

本発明に係るソレノイドバルブは上述の問題を解決するものである。本発明に係 るソレノイドバルブは、一端に第一の開口を有し、他端に第二及び第三の開口を 有する本体を備えている。第一の開口は本体内に位置するチェンバーと連通して いる。さらに、ソレノイドバルブは前記チェンバー内に可動に配置されているシ ャツトルバルブを備えている。このシャツトルバルブは第一オリフィス開口と横 方向開口とを備えている。第一オリフィス開口はシャツトルバルブ内の長手方向 開口と連通しており、横方向開口は長手方向開口と交差している。ソレノイドバ ルブは、さらに、第一弾性手段を備えている。この第一弾性手段はシャツトルバ ルブと本体との間に配置され、シャツトルバルブを停止位置に向かつて付勢する 。この停止位置においては、流体が第一弾性手段を通って横方向開口に流れるこ とができる。さらに、ソレノイドバルブは、本体の内部にあって、第一の開口と 第三の開口との間にあるアーマチュアを備えている。シャツトルバルブとアーマ チュアとは第二弾性手段により付勢されている。アーマチュアは、平行な貫通通 路を有する往復運動可能なバルブ部材を備えている。バルブ部材は、その一端に おいて、シャツトルバルブの長手方向開口のバルブシートと整列している第一バ ルブ部材を有しており、他端においては、第三の開口のバルブシートとシール係 合している第二バルブ部材を有している。本体内にある第二の開口は前記貫通通 路と、アーマチュアが配置されている本体の内部領域の双方と連絡している。

さらに、ソレノイドバルブは本体の内部において、かつシャツトルバルブ及びア ーマチュアの周囲に配置されているコイル手段を備えている。このコイル手段を 付勢すると、前記第一バルブは長手方向開口のバルブシートとシール係合し、前 記第二バルブは前記第三開口のバルブシートから離れ、次いで、第二開口と連通 する。その結果生じたシャツトルバルブとアーマチュアとの間の差圧により、シ ャツトルバルブとアーマチュアは第三開口に向かうてともに移動し、これによっ て、チェンバー内の流体は主にオリフィス開口を通うで流れる。

以下、図面を参照して本発明を説明する。

第１図は通常ブレーキ中における本発明に係るソレノイドバルブを示す概略図で ある。

第２図はコイルを付勢したときの初期段階におけるソレノイドバルブを示す概略 図である。

第３図はコイル付勢時の次の段階におけるソレノイドバルブを示す概略図である 。

ソレノイドバルブ１０はバルブ本体１２を有している。このバルブ本体１２は本 体端部１４において第一開口１６を有している。この第一開口１６はブレーキ機 構（図示せず）のマスターシリンダーまたは油溜めと連通している。ブレーキ機 構（図示せず）のマスターシリンダー及び油溜めの双方が他のバルブ機構を介し て第一開口１６に流体圧力を伝えるように構成することもできる。反対側の本体 端部１８には、ブレーキ回路と連通している第二開口２０と、ブレーキ機構の油 溜め回路と連通している第三開口２２とが設けられている。さらに、本体端部１ ８には一対のシール２４．２６が配置されており、これらは第二開口２０と第三 開口２２を相互に隔離している。第三開口２２は本体端部１８内部を長手方向に バルブシート２８まで延びている。バルブシート２８はソレノイドバルブ１０の 内部領域３０と連通している。第二開口２０は、第三開口２２と交差することな く、本体端部１８の内部を横方向に延びており、垂直方向に配置され、かつ、内 部領域３０と連通している一対の長手方向開口２１と連通している。

本体端部１４はシャツトルバルブ５０を内部に有するチ罵ンバー４０の一部を形 成している。シャツトルバルブ５０は長手方向貫通開口５２を有しており、この 貫通開口５２はその一端にチェンバー４０と連通しているオリフィス開口５４を 有している。横方向開口５６はシャツトルバルブ５０を通って横方向に延びてお り、長手方向貫通開口５２と交差している。シャツトルバルブ５０は半径方向に 延びるフランジ５８を有しており、このフランジ５８は、フランジ５８とソレノ イドバルブＩＯの本体のフランジ９４との間に配置されている弾性手段６０に対 するシートを形成している。バルブ本体１２の内部に位置する円筒形部材７０は シャツトルバルブ５０を往復自在に受け入れるための内部量ロア２を備えている 。シャツトルバルブシール５９がチェンバー４０の一端を形成している。シャツ トルバルブ５０とアーマチュア１００との間にはバネ、すなわち弾性手段５１が 配置されている。長手方向開口５２はオリフィス開口５４とは反対側にバルブシ ート５３を有している。円筒形部材７０の周囲にはコイル９０か配置されており 、このコイル９０は外側本体部材９２の内部に配置されている。円筒形部材７０ は半径方向に延びるフランジ７４を有しており、このフランジ７４は外側本体部 材９２０半径方向に延びるフランジ９４と係合している。

内部開口３０の中にはアーマチュア１００が配置されている。アーマチュア１０ ０は、その一端において、バルブシート５３にシールしつつ着座することができ る第一バルブ部材１０１と、他端において、バルブシート２８にシールしつつ着 座することができる第二バルブ部材１０２とを有している。軸方向に平行に貫通 する一対の貫通通路１０５がアーマチュア１００の内部を延びている。アーマチ ュア１００は内部開口３０の内部を往復することができる。バネ５１は第二バル ブ部材１０２を付勢してバルブシート２８とシール係合させる。ソレノイドバル ブ１０のバルブ本体１２は単体としてモジュレータ一本体１１の段付き開口１３ の中に挿入させることが可能である。

通常のブレーキ作動時には、液体圧力は第一開口１６を介してマスターシリンダ ーから伝えられる。液体圧力はチェンバー４０に入り、フランジ５８、弾性手段 ６０の回りに伝わり、横方向開口５６及び長手方向貫通開口５２に伝わる。液体 は流れ続けて、開いているバルブシート５３から平行な軸方向貫通通路１０５を 通り、内部領域３０を通り、次いで、長手方向開口２１を通り、ブレーキ回路と 連通している第二開口２０を通る。液体は第一開口１６から第二開口２０へ自由 に流れて車両のブレーキを実現する。通常のブレーキ時には、第三開口すなわち 油溜め開口２２は第二バルブ部材１０２により閉じられている。ブレ−キ圧力の 電子制御ユニット（図示せず）がスキッド状態の兆しを検知すると、この電子制 御ユニットはコイル９０を付勢する。コイル９０はバネ５１の力に抗してアーマ チュア１００を上方に移動させ、第一バルブ部材１０１がシールしつつバルブシ ート５３（第２図参照）と係合するようにさせる。これによって、第一開口１６ における液体圧力は、それがマスターシリンダーあるいは同時に付勢されたポン プから伝わってきたものかを問わず、長手方向貫通開口５２を介して他に伝わる ことができなくなる。

バルブシート５３が閉じるのと同時に、第二バルブ部材１０２はバルブシート２ ８を開き、第三開口２０におけるブレーキ液の圧力が長手方向開口２１から内部 領域３０を通り、バルブシート２８を通り、次いで、第三開口２２を通って油溜 め回路（図示せず）に至って減衰できるようにする。内部領域３０の内部の減衰 したブレーキ圧力は、液体圧力を第一開口１６に伝えるポンプによって高くされ たチェンバ−４０内部の高圧力とあいまって、シャツトルバルブ５０とアーマチ ュア１００との間に圧力差を生じさせる。この圧力差によって、シャツトルバル ブ５０とアーマチュア１００がともに下方に移動し、弾性手段６０が圧縮される （第３図参照）。シャツトルバルブ５０のフランジ５８はフランジ９４と係合し 、チェンバ−４０内部の流体圧力が横方向開口５６と自由に連通ずることができ ないようにする。この結果、チェンバー４０内の液体圧力はオリフィス開口５４ を介して長手方向貫通開口５２と連通ずる。また、アーマチュア１００は下方に 移動して最適な作動範囲に入る。圧力差の結果としてシャツトルバルブ５０とア ーマチュア１００が下方に移動すると、アーマチュア１００の磁気面はコイルの 初期付勢の後に下方に移動し、アーマチュア１００が最適の空気ギャップで作動 するようにし、また、これによって、アーマチュア１００の作動範囲が最適の作 動範囲にあるためソレノイドバルブ１０の応答を可能な限り最速にする。シャツ トルバルブ５０が下方に移動して横方向開口５６への自由な流れが制限されると 、アーマチュア１００は下方に移動して、バルブシート２８と５３との間におい てモジュレータし、ブレーキ機構の作動の上昇及び減衰機能を実現させる。

本発明は、減衰通路内にプランジャーを配置することを必要としないソレノイド バルブの高速作動を実現させることができるとともに、ブレーキ作動中における 最適作動範囲のアーマチュアを提供し、早期の応答を可能にする。

平成　年　月　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）一端に第一の開口（１６）を有し、他端に第二の開口（２０）及び第三の 開口（２２）を有する本体（１２）を備え、前記第一の開口（１６）は前記本体 （１２）の内部に位置するチェンバー（４０）と連通しており、前記チェンバー （４０）の内部に可動に配置されたシャットルバルブ（５０）を備え、該シャッ トルバルブ（５０）は、該シャットルバルブ（５０）内の長手方向開口（５２） と連通している第一オリフィス開口（５４）と、前記長手方向開口（５２）と交 差している横方向開口（５６）とを備え、前記シャットルバルブ（５０）と前記 本体（１２）との間に配置され、前記シャットルバルブ（５０）を停止位置に向 かって付勢する第一弾性手段（６０）を備え、前記停止位置においては、流体が 前記第一弾性手段（６０）を通って前記横方向開口（５６）に流れることができ るものであり、前記本体（１２）の内部にあって、前記第一の開口（１６）と前 記第三の開口（２２）との間に配置されたアーマチュア（１００）を備え、前記 シャットルバルブ（５０）及び前記アーマチュア（１００）は第二弾性手段（５ １）により付勢されており、 前記アーマチュア（１００）は、平行な貫通通路（１０５）を有する往復運動可 能なバルブ部材（１００）からなり、前記バルブ部材（１００）は、その一端に おいて、前記シャットルバルブ（５０）の前記長手方向開口（５２）のバルブシ ート（５３）と整列している第一バルブ部材（１０１）を有しており、他端にお いて、前記第三の開口（２２）のバルブシート（２８）とシール係合している第 二バルブ部材（１０２）を有しており、前記本体（１２）の内部にある前記第二 の開口（２０）は前記貫通通路（１０５）と、前記アーマチュア（１００）が配 置されている前記本体（１２）の内部領域（３０）の双方と連通しており、前記 本体（１２）の内部において、かつ前記シャットルバルブ（５０）及び前記アー マチュア（１００）の周囲に配置されているコイル手段（９０）を備えており、 このコイル手段（９０）を付勢すると、前記第一バルブ部材（１０１）は前記長 手方向開口（５２）の前記バルブシート（５３）とシール係合し、前記第二バル ブ部材（１０２）は前記第三の開口（２２）の前記バルブシート（２８）から離 れ、次いで、前記第二開口（２０）と連通し、その結果生じた前記シャットルバ ルブ（５０）と前記アーマチュア（１００）との間の差圧により、前記シャット ルバルブ（５０）と前記アーマチュア（１００）は前記第三開口（２２）に向か ってともに移動し、これによって、前記チェンバー（４０）の内部の流体は主に 前記オリフィス開口（５４）を通って流れるものであるソレノイドバルブ。 （２）前記第二の開口（２０）は前記第三の開口（２２）に対して直交している ことを特徴とする請求項（１）に記載のソレノイドバルブ。 （３）前記シャットルバルブ（５０）は横方向に延び、前記第一弾性手段（６０ ）用のシートを形成するフランジ（５８）を備えており、前記差圧により前記シ ャットルバルブ（５０）が移動すると前記第一弾性手段（６０）は圧縮され、流 体は前記フランジ（５８）により実質的に制限された前記第一弾性手段（６０） を通って流れることを特徴とする請求項（１）に記載のソレノイドバルブ。 （４）前記ソレノイドバルブはほぼ円筒形の部材（７０）を備えており、該円筒 形部材（７０）の内部には前記シャットルバルブ（５０）と前記アーマチュア（ １００）が受け入れられ、前記円筒形部材（７０）は、半径方向外側に延びて前 記本体（１２）の半径方向に延びるフランジ（７４）と係合する端部フランジ（ ７４）を有しており、前記本体（１２）の前記フランジ（９４）は前記シャット ルバルブ（５０）の前記フランジ（５８）と係合して、前記第一弾性手段（６０ ）が圧縮されたときに、流体の流れを制限するものであることを特徴とする請求 項（３）に記載のソレノイドバルブ。 （５）前記第二の開口（２０）は垂直部分（２１）を有しており、この垂直部分 （２１）は前記第三の開口（２２）と平行に延び、かつ、前記平行な貫通通路（ １０５）とほぼ同軸の関係にあることを特徴とする請求項（１）に記載のソレノ イドバルブ。 （６）前記本体（１２）の他端はその周囲に一対のシール部材（２４，２６）を 備えており、これによって、前記第二の開口（２０）は前記第三の開口（２２） から隔離されるものであることを特徴とする請求項（５）に記載のソレノイドバ ルブ。 （７）前記シャットルバルブ（５０）はモジュレータ−本体（１１）の内部の段 付き開口（１３）の内部に単体として挿入されるものであることを特徴とする請 求項（１）に記載のソレノイドバルブ。