JPH07239053A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はＡＢＳに適用される電磁弁に関し、
閉弁動作に伴う脈流の発生を抑制することを目的とす
る。 【構成】 テーパ状の孔７１と、この内部に配され、閉
弁するときに弁体６５により押されて移動するボール７
３とよりなり、ボール７３と孔７１との間にリング状開
口７５を有する絞り装置７０を有する。閉弁動作が進行
するにつれて、リング状開口７５の面積が増え、弁体６
５に閉弁動作を妨げる方向に作用する圧力が増える。こ
れにより、閉弁速度が抑えられ、脈動の発生自体が抑制
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁弁に係り、特に流体
の流量制御に適用しうる電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は実開平３−１１３６７号公報に示
されている電磁弁１０を示す。

【０００３】１１は電磁コイル、１２は可動鉄芯１３，
１４は弁板、１５，１６は弁体、１７，１８は弁座であ
る。

【０００４】２０はメイン配管部であり、マスタシリン
ダに接続されている。

【０００５】２１はバイパス配管部であり、メイン配管
部２０のうち、分岐点Ｐ₁ ，Ｐ₂ の間に設けてある。

【０００６】２３は衝撃吸収弁であり、バイパス配管部
２０の途中に設けてある。

【０００７】電磁弁１０が動作し、弁体１６が弁座１８
に着座したときに、衝撃波（脈動）が発生する。

【０００８】この脈動は、メイン配管部２０内を矢印３
０で示すように伝わる。脈動の一部は、途中、点Ｐ₁ に
おいて、分岐されて、バイパス配管部２１内を矢印３１
で示すように伝わり、点Ｐ₂ でメイン配管部２０を伝わ
ってきた脈動と合流する。

【０００９】ここで、メイン配管部２０の点Ｐ₁ とＰ₂
との間の距離Ｌ₁ ，及びバイパス配管部２１の長さＬ₂
は、点Ｐ₁ で分岐された二つの脈動の位相が、点Ｐ₂ に
到る間に互いに逆となるように定めてある。

【００１０】このように、上記先行資料は、脈動が点Ｐ
₂ で合流したときに、それらの脈動が互いに相殺される
ように構成することで、点Ｐ₂ よりマスタシリンダ側で
の脈動の発生を防止しようとするものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】バイパス配管部２１を
伝わる脈動がメイン配管部２０を伝わる脈動と合流した
ときに、脈動が相殺されるためには、点Ｐ₂ での二つの
脈動の位相が正しく１８０度ずれている必要がある。

【００１２】このためには、距離Ｌ₁ 及び長さＬ₂ が共
に精度良く定められていることが必要である。

【００１３】しかし、このことは一般には困難であり、
製造上の誤差等によって、距離Ｌ₁及び長さＬ₂ はばら
ついてしまう。

【００１４】このため、電磁弁１０によっては、脈動が
相殺しきれずに残ってしまう場合が起きるという問題が
あった。

【００１５】そこで、本発明は、発生した脈動を相殺す
るという考え方ではなく、閉弁の速度が遅くなるように
して、脈動自体の発生を無くすることを実現した電磁弁
を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、電磁力によ
り、流体通路中の弁体を弁座に着座させて上記流体通路
を閉じる電磁弁において、上記油圧通路中に、上記弁体
が上記弁座に着座する過程において該弁体が流体の流れ
に起因して受ける力の、前記弁体が前記弁座に着座する
方向の反対方向成分が増加するように流体の流量を変更
させる流体変更手段を有する構成としたものである。

【００１７】

【作用】流量変更手段は、電磁弁が閉弁する過程におい
て、弁体が流体の流れに起因して受ける力の、弁体が弁
座に着座する方向の反対方向成分が増加するため、弁体
の移動速度を抑制するように作用する。

【００１８】

【実施例】図１は本発明の一実施例になる電磁弁４０を
示す。

【００１９】本実施例は、車両制動時の車両ロックを抑
制するように、ブレーキ油圧を制御するアンチロックブ
レーキシステム（ＡＢＳ）に適用したものである。

【００２０】説明の便宜上、図１の電磁弁４０（４
０_-1，４０_-2）が適用されるＡＢＳについて、図３を参
照して、概略的に説明する。

【００２１】符号５１はブレーキペダルを示す。ブレー
キペダル５１は、ブレーキフルードが充填されたマスタ
シリンダ５２のピストン５２ａと連結されており、運転
者がブレーキペダル５１を踏み込むと、その踏み込み力
に応じてピストン５２ａが押圧される。

【００２２】マスタシリンダ５２の油圧室５２ｂには油
圧通路５６が接続されている。この油圧通路５６は、電
磁弁４０_-1，４０_-2を介してリザーブタンク５５に通じ
ると共に、電磁弁４０_-1と４０_-2との間で分岐して各車
輪のブレーキ機構を駆動するホイールシリンダ５７に通
じている。

【００２３】また、電磁弁４０_-1には、逆止弁５３を備
えるバイパス通路５８が設けられている。尚、逆止弁５
３は、ホイールシリンダ５７側からマスタシリンダ５２
側への流れだけを許容する一方向弁として配設されてお
り、バイパス通路５８は、この向きの流れだけをバイパ
スする。

【００２４】ＡＢＳが通常のブレーキシステムとして作
動している場合、電磁弁４０_-1は油圧通路５６を導通さ
せている。また、この場合、電磁弁４０_-2は油圧通路５
６を遮断している。そして、各電磁弁４０_-1，４０
_-2は、電子制御装置（ＥＣＵ）５９と電気的に接続され
ており、ＥＣＵ５９からの制御信号に従って、それぞれ
油圧通路５６を遮断又は導通させることにより、ＡＢＳ
として機能する。つまり、ＡＢＳが機能せず、図３のシ
ステムを通常のブレーキシステムの油圧系として使用し
ている間は、ブレーキペダル５１を踏み込むことによ
り、マスタシリンダ５２内のブレーキフルードが油圧通
路５６及び電磁弁４０_-1を介してホイールシリンダ５７
に供給される。これにより、各車輪に設けられているブ
レーキ機構は、運転者がブレーキメペダル５１を踏み込
む際の踏力に応じた力で車輪の回転を停止させようとす
る。

【００２５】このように、車両に搭載されているブレー
キは、ホイールシリンダ５７にブレーキフルードが供給
されることにより作動している。従って、ブレーキペダ
ル５１の踏力が解除されたら、各車輪の作用しているブ
レーキを解除するため、ブレーキフルードを即座にホイ
ールシリンダ５７からマスタシリンダ５２へ戻す必要が
ある。

【００２６】逆止弁５３は、ブレーキフルードがマスタ
シリンダ５２へ戻るルートを確保する為に設けられてお
り、ブレーキの解除時において良好な応答性を得るため
には、逆止弁５３の閉弁圧をできるだけ小さく設定する
必要がある。

【００２７】一方、車両に搭載されている各種のセンサ
からの信号に基づいて、ＥＣＵ５９が、ブレーキング時
における車輪のロックを検出した際には、その車輪のロ
ックを解除するためＡＢＳが作動する。すなわち、ロッ
クした車輪に対応するホイールシリンダ５７から、運転
者の意思にかかわらず適宜ブレーキフルードが抜かれ、
ブレーキの一時的な解除が行われる。そして、車輪のロ
ックが解除されたら再びホイールシリンダ５７にブレー
キフルードが供給される。

【００２８】運転者がブレーキペダル５１を踏んでいる
最中にホイールシリンダ５７からブレーキフルードを抜
くためにＥＣＵ５９が行う制御としては、例えば、電磁
弁40 _-1を遮断、電磁弁４０_-2を導通、にそれぞれ切り換
えればよく、すなわちこの場合、マスタシリンダ５２か
らホイールシリンダ５７へ向かう流れは電磁弁４０_-2を
導通、にそれぞれ切り換えればよい。すなわちこの場
合、マスタシリンダ５２からホイールシリンダ５７へ向
かう流れは電磁弁４０_-1及び逆止弁５３により遮断さ
れ、ホイールシリンダ５７に流入していたブレーキフル
ードは電磁弁４０_-2を介してリザーブタンク５５に流出
する。

【００２９】ロックが解消された場合には、二つの電磁
弁４０_-1〜４０_-2をＯＦＦしてホイールシリンダを増圧
する。

【００３０】次に、電磁弁４０について、図１を参照し
て説明する。

【００３１】図１は電磁弁４０_-1である。

【００３２】電磁弁４０は、ハウジング６０、コイル６
１、プランジャ６２、ヨーク６３、シャフト６４、弁体
６５、弁座６６を有する。

【００３３】６７は油圧通路である。油圧通路６７の途
中に、弁体６５、弁座６６が設けてある。

【００３４】マスタシリンダ５２からのブレーキフルー
ドは、流入通路６８より油圧通路６７内に流れ込み、油
圧通路６７を経て流出通路６９に流れ出る。

【００３５】７０は本発明の要部をなす流量変更手段の
一つである絞り装置であり、上記油圧通路６７のうち、
弁体６５より流入通路６８側の部位に設けてある。

【００３６】図２（Ａ）は、コイル６１に電流が流れて
いない状態である。

【００３７】絞り装置７０は、図２（Ａ）に拡大して示
すように、流入通路６８側が拡がったｄ₂ ＞ｄ₁ のテー
パ孔７１を有する筒部材７２と、筒部材７２のテーパ孔
７１内に組込まれたボール７３と、弁体６５より突出し
ておりボール７３を押す押し棒部６５ａとを有する。

【００３８】押し棒部６５ａは、弁体の動きに同期して
絞り装置の開口７５の開口面積を増加させるものであ
る。

【００３９】ボール７３はブレーキフルードによりＸ₂
方向に付勢されており、押し棒部６５ａの先端に当接し
ている。

【００４０】ボール７３とテーパ孔７１との間にリング
状の開口７５が形成されている。この開口７５が絞り装
置７０の開口を構成する。

【００４１】電磁弁４０が閉弁しているとき、開口７５
は面積Ｓ₀ を有する。

【００４２】図２（Ａ）中、Ｓ₀ ＜Ｓ₄ ＜Ｓ₆ ≪Ｓ₃ で
ある為、開口７５はこの油圧通路中の絞りをなしてい
る。更にこの絞り径はＡＢＳにおける増圧時の増圧速度
が適切になるように予め決定されている。

【００４３】Ｓ₄ は押し棒６５ａの周りの面積、Ｓ₆ は
弁体６５と弁座６６との間の面積である。

【００４４】次に、上記構成の電磁弁４０の動作につい
て説明する。

【００４５】図１は電磁弁４０_-1である。

【００４６】電磁弁４０が動作する前の開弁状態におい
て、ブレーキフルードは、絞り装置７０の開口７５を通
って油圧通路６７内を流出通路６９に向かって流れる。

【００４７】ＥＣＵ５９によりコイル６１に電流が流さ
れると、電磁弁４０が動作し、プランジャ６２が電磁力
によりＸ₁ 方向に移動し、弁体６５が押されて流体（ブ
レーキ液）の流れに逆らってＸ₁ 方向に変位し、最終的
には、図２（Ｃ）に示すように弁体６５が弁座６６に着
座し、閉弁される。

【００４８】弁体６５がＸ₁ 方向に変位すると、押し棒
部６５ａがボール７３を押し、ボール７３はＸ₁ 方向に
変位される。

【００４９】ボール７３がＸ₁ 方向に変位されると、絞
り装置７０が動作し、図４に示すように、面積Ｓ₆ が減
り、開口７５の面積Ｓ₀ が増える。

【００５０】図２（Ｂ）は閉弁途中の状態を示し、開口
７５の面積は、元の面積Ｓ₀ より増えてＳ₁ となってい
る。

【００５１】即ち、閉弁動作は、絞り装置７０の開口７
５の面積を増加させつつ行われる。

【００５２】このため、閉弁動作の過程において、弁を
通貨する流量が一旦増加し、その結果、流体がＸ₂ 方向
に受ける力が増加する。

【００５３】これにより、弁体６５の閉弁速度が抑えら
れ、閉弁は従来に比べて緩やかに行われ、脈動の発生自
体が抑制される。

【００５４】この結果、ブレーキペダルへの衝撃も軽減
できる。

【００５５】なお、本発明を電磁弁４０_-2に適用しても
脈動による騒音の発生が抑制できる。

【００５６】また、車両加速時に駆動輪のスリップが発
生することを駆動輪のブレーキ力を制御することにより
抑制する、所謂加速スリップ制御装置にも適用できる。

【００５７】また、本発明は、流体の流れを遮断する機
能を有する弁に適用できる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
閉弁する過程において流量変更手段の開口の面積が増加
することにより、閉弁するときの弁体の移動速度（閉弁
速度）を抑えることが出来、これによって、閉弁に伴っ
て発生しうる脈動自体の発生を効果的に抑制することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例になる電磁弁を示す断面図で
ある。

【図２】電磁弁が閉弁動作するときの絞り装置の動作を
説明する図である。

【図３】図１の電磁弁を適用しうるＡＢＳの構成を示す
図である。

【図４】絞り装置の動作時の面積の変化を示す図であ
る。

【図５】従来の電磁弁を示す断面図である。

【符号の説明】

４０ 電磁弁 ６０ ハウジング ６１ コイル ６２ プランジャ ６３ ヨーク ６４ シャフト ６５ 弁体 ６５ａ 押し棒部 ６６ 弁座 ６７ 油圧通路 ６８ 流入通路 ６９ 流出通路 ７０ 絞り装置 ７１ テーパ孔 ７２ 筒部材 ７３ ボール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁力により、流体通路中の弁体を弁座
   に着座させて上記流体通路を閉じる電磁弁において、 上記油圧通路中に、上記弁体が上記弁座に着座する過程
   において該弁体が流体の流れに起因して受ける力の、前
   記弁体が前記弁座に着座する方向の反対方向成分が増加
   するように流体の流量を変更させる流体変更手段を有す
   る構成としたことを特徴とする電磁弁。