JPH11508072A - 流体回路用圧力調整ソレノイド弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、少なくとも１つの加圧流体発生装置（３００）、受圧装置（２００）及び低圧流体リザーバ（４００）を包含する流体回路のための圧力調整ソレノイド弁であって、２つの極部片（１２，１４）と相互作用する電気コイル（１０）と、電気コイル（１０）で生起された磁界によって発生される駆動力（Φ）の作用のもとで移動できる磁性本体（２６）と、受圧装置（２００）に接続されたダクト（６６）と加圧流体発生装置（３００）及び低圧流体リザーバ（４００）に接続されたダクトの一方（５４）又は他方（４２）との間の連通を指令するためにスリーブ構造体（２８）と相互作用する分配要素（３０）と、受圧装置（２００）に常時連通し、弾性装置（３４，３６）により移動可能な磁性本体（２６）に発生される力（Ｆ）に抗し電気コイル（１０）により発生される駆動力（Φ）に付加される反力を決定する少なくとも１つの反動室（４６）とを包含する圧力調整ソレノイド弁に関する。本発明によると、スリーブ構造体（２８）は極部片（１２，１４）に対して静止しており、分配要素（３０）はスリーブ構造体（２８）の内部を摺動し、スリーブ構造体（２８）のまわりで摺動する移動可能な磁性本体（２６）によって動きを設定できる。

Description

【発明の詳細な説明】 流体回路用圧力調整ソレノイド弁 本発明は、流体回路用圧力調整ソレノイド弁、特に、排他的ではないが、制動 中に車輪がロックするのを防止するアンチロックブレーキ装置及び加速中のホイ ールスピンを防止するトラクション制御装置を設けた自動車のブレーキ回路のた めのソレノイド弁に関する。 現在のアンチロックブレーキ装置は、加圧流体源とブレーキモータのような受 圧装置との間に、車輪の回転速度を表す信号に基づいてコンピュータにより指令 されるソレノイド弁を使用していて、一般に、コンピュータがこのブレーキモー タと組合わされた車輪の切迫したロックを検出した時にブレーキモータ内の流体 圧力を釈放し、次に切迫したロックが再び検出されるまでブレーキモータ内の流 体圧力を再び増大させるために他の加圧流体源に接続し、それから圧力釈放及び 上昇サイクルを再び始めるようになっている。 同様に、周知のトラクション制御装置はソレノイド弁を使用していて、一般に 、コンピュータがブレーキモータと組合わされた車輪を制動する必要性を検出し た時にブレーキモータ内の流体圧力を増大させ、次に制動を再び必要とするまで 流体圧力を釈放するために他の低圧流体源に接続し、こうして圧力釈放及び上昇 サイクルを再び始めることが可能である。 制動圧力を指令するのに使用されるソレノイド弁の大部分は、全か無かの方式 で作動され、１つのソレノイド弁がブレーキモータ内の圧力を釈放するのに用い られ、もう１つのソレノイド弁がブレーキモータ内の圧力を上昇させるのに用い られ、車両の各車輪に関してこのようになっている。 圧力を釈放しそして圧力を再上昇させるこれらの連続した位相は、それぞれ極 めて短時間で終わり且つ互いに即座に続いて起こり、ソレノイド弁は状態を急速 に多数回変化する結果となる。これは、これらのソレノイド弁の可動部分の打ち 当たりのために大きな騒音を生じさせ、ブレーキモータ内の圧力の急激な変化を 伴い、一時的に制御不良状態を生じさせることとなる。 これらの欠点を回避するために、例えば文献ＦＲ−Ａ−２,６７９,２９９又は ＦＲ−Ａ−２,６８３,３３８において、比例型の三方ソレノイド弁を用いること が提案されている。これらの弁は、一方では、指令されるべき車両の車輪毎にた だ１つのソレノイド弁を使用することを許容し、他方では、遥かに静かに作動す る。 しかしながら、このような比例ソレノイド弁は大きい全体寸法を呈するという 欠点をいまだ有している。事実、これらのソレノイド弁の大部分は、電気コイル 、極部片及び可動電磁コアを含む純粋に電気的な部分と、多数の流体ダクトをも つ本体に形成したスリーブ又は孔内を摺動する分配摺動弁を含む純粋に流体的な 部分とで作られており、これら２つの部分の間の接続は、分配摺動弁が当接する 可動電磁コアと一体のプッシュロッドによって行われている。 このような直列配置の電気的及び流体的部分は、ソレノイド弁を、これらの弁 に与えられる空間が非常に制限されている場合にこれらの弁を設置することを困 難にし又は不可能にさえし得るような長手方向寸法にしている。 従って、本発明の目的は、製造の困難性あるいは結果としてコストを増すこと なしに、減少した全体寸法を呈し、あらゆる状況のもとで作動を信頼性あるもの とした圧力調整ソレノイド弁を提案することにある。 この目的のため、本発明は、少なくとも１つの加圧流体発生装置、受圧装置及 び低圧流体リザーバを包含する流体回路のための圧力調整ソレノイド弁であって 、２つの極部片と相互作用する電気コイルと、電気コイルで生起された磁界によ って発生される駆動力の作用のもとで移動できる磁性本体と、受圧装置に接続さ れたダクトと加圧流体発生装置及び低圧流体リザーバに接続されたダクトの一方 又は他方との間の連通を指令するためにスリーブ構造体と相互作用する分配要素 と、受圧装置に常時連通し、弾性装置により移動可能な磁性本体に発生される力 に抗し電気コイルにより発生される駆動力に付加される反力を決定する少なくと も１つの反動室とを包含している圧力調整ソレノイド弁を提案している。 本発明によると、スリーブ構造体は極部片に対して静止しており、分配要素は スリーブ構造体の内部を摺動し、スリーブ構造体のまわりで摺動する移動可能な 磁性本体により動きを設定できる。 本発明の一実施例によると、ソレノイド弁は負の特性、すなわち受圧装置内の 圧力の減少がコイルを流れる電流の増加に比例する特性を有する。 本発明の他の実施例によると、ソレノイド弁は正の特性、すなわち受圧装置内 の圧力の増大がコイルを流れる電流の増加に比例する特性を有する。 非限定的な例として添付図面を参照して行う好適な実施例の下記説明から、本 発明がよく理解され、本発明の他の目的、特徴及び利点が明白となるであろう。 図１は、本発明によるソレノイド弁の第１実施例の概略断面図である。 図２は、図１のソレノイド弁の第１変更例の概略断面図である。 図３は、図１のソレノイド弁の第２変更例の概略断面図である。 図４は、本発明によるソレノイド弁の第２実施例の概略断面図である。 図５は、図４のソレノイド弁の第１変更例の概略断面図である。 図６は、図４のソレノイド弁の第２変更例の概略断面図である。 多数の図において、一致する要素は、時には“プライム符号”を付け及び又は １００を加えて同一符号で示してある。 図１に符号１００で総括的に示されているソレノイド弁は、コンピュータ又は マイクロプロセッサ（図示しない）の指令のもとで加圧流体発生装置３００又は 低圧流体リザーバ４００のいずれかに受圧装置２００を接続することによって、 受圧装置２００内の圧力を調整するために流体回路に挿設されるようになってい る。 ソレノイド弁１００は、２つの極部片１２及び１４内に磁界を流す電気コイル １０を包含しており、極部片１２は例えば、支持体１８にソレノイド弁１００を 固定するためのベースとして働く軸線方向延長部１６と一体に形成されている。 コイル１０は、磁性材料製の円筒形ケーシング２０によって外側を、また非磁性 材料製の円筒形スリーブ管２２によって内側を画定された容積室内に位置されて おり、シールがスリーブ管２２と極部片１２及び１４の各々との間の密封を行っ ている。 こうして組立てられた極部片１２及び１４は共通の内部孔２４を画成しており 、極部片１２内に形成されたこの内部孔の部分は盲で段付であり、小径部分２５ を備えている。内部孔２４の大径部分内では、軟鋼又は超軟鋼で作られた磁性本 体 ２６が摺動し、この磁性本体は極部片１２及び１４とケーシング２０を流れる磁 界を受けて、事実上閉成した磁気回路を形成する。 極部片１４は、ソレノイド弁１００が比例型の作動を有するように形作られて いる。詳細には、この型のソレノイド弁のコイルは、数ミリメートルの磁性本体 ２６の変位の適切な範囲において所望の電流で実質的に一定の荷重を供給できる 基本的特性を発揮することが知られている。この特性は、コイル１０を流れる電 流を調整することによって圧力を調整する所望の機能を提供するために、本発明 において都合良く利用されている。 従って、この型のソレノイド弁は、可動部品を打ち当てることなく、また受圧 装置内の圧力の急激な変化を生じさせることなしに、コイルを流れる電流を単に 変化させることによって指令され得る利点がある。その上、このようなソレノイ ド弁は、例えば可変の周波数で直流電流を刻むか、又は可変のデューティサイク ル及び固定の周波数で直流電流を刻むマイクロプロセッサによって、あるいはパ ルス幅調整によって容易に指令され得る。 磁性本体２６は、極部片１２及びベース１６と一体のスリーブ構造体２８上を 摺動するように軸線方向孔を形成されており、このスリーブ構造体２８は例えば ベース１６の盲段付孔の小径部分２５内に圧力ばめされる。 スリーブ２８自体は、分配要素３０を摺動するように収容する軸線方向孔を形 成されており、極部片１４側に位置した分配要素の端部はスプリングプレート３ ２と一体である。 圧縮スプリング３４が極部片１４とスプリングプレート３２との間に介装され て、休止時に、このスプリングプレートをスリーブ２８の端部に当接させて、ス リーブ２８の内部での分配要素３０の休止位置を決定する。 磁性本体２６の一端部は、制限された軸線方向遊隙をもって円筒状要素３８の 頭部を捕捉保持し、この円筒状要素の本体はベース１６に形成された孔３９内を 自由に摺動できる。 他の圧縮スプリング３６が極部片１４と磁性本体２６との間に介装されて磁性 本体を休止位置に向けて押圧し、この休止位置では、磁性本体２６が要素３８を ベース１６の孔３９内に嵌合された部材４０に当接させ、この部材は、支持体１ ８に形成し低圧流体リザーバ４００に接続した通路４４に開放する軸線方向ダク ト４２を設けている。従って、この休止位置では、要素３８はダクト４２を閉鎖 している。こうして、この要素は、磁性本体２６の位置に応じてリザーバ４００ との連通を許容又は阻止するように、磁性本体２６により指令される弁を形成す る。 分配要素３０は、ベース１６の孔２５の端部に対して当接するニードル５０を 密封態様で収容する軸線方向盲孔４６を形成されている。 半径方向孔５２がスリーブ２８に形成され、孔２５に形成した円形溝に開口し 、この円形溝はベース１６の半径方向ダクト５４を介し加圧流体発生装置３００ に接続した支持体１８の通路５６に連通する。 分配要素３０の孔４６は半径方向穿孔５８及び周辺溝６０を介しスリーブ２８ に形成した半径方向穿孔６２に常時連通し、穿孔６２はスリーブ２８の軸線方向 盲穿孔６４に開口する。穿孔６４は、スリーブ２８の端部と孔２５の盲端部との 間に位置した空間を介して、ベース１６に形成したダクト６６に連通し、このダ クト６６自体は受圧装置２００に接続した支持体１８の通路６８に連通する。 軸線方向穿孔７０が磁性本体２６に形成されて、磁性本体２６の両側に位置し て極部片１２及び１４にそれぞれ形成した室７２及び７４を連通させる。 同様に、ベース１６の孔の盲端部とで分配要素３０の端部に形成した室７６は 、スリーブ２８に形成した半径方向穿孔７８及び軸線方向穿孔８０を介して室７ ４に連通する。 最後に、分配要素３０の孔４６は休止時に半径方向穿孔８２及び周辺溝８４を 介し、前述のように加圧流体発生装置３００に常時接続した孔５２に連通する。 構造について上述したソレノイド弁の作動を以下に説明するが、このソレノイ ド弁は例えば自動車の車輪アンチロック装置に挿設されるものである。 休止時、すなわちコイル１０を流れる電流の不在時、ソレノイド弁を構成する 多数の要素は、図１に示した位置を占めている。特に、磁性本体２６に当接する スプリング３６の作用のもとで、この本体は要素３８をその弁座４０上に保ち、 低圧流体リザーバ４００に向かう室７２と通路４４との間の連通を阻止する。 発生装置３００によって得られた加圧流体は、車両を制動させるために、通路 ５６、ダクト５４、孔５２、溝８４、穿孔８２、孔４６、穿孔５８、溝６０、穿 孔６２及び６４、ダクト６６そして通路６８を介して受圧装置２００、本発明の 好適な実施例ではブレーキモータに至る。 車輪の回転速度を感知するセンサ（図示しない）によってコンピュータがブレ ーキモータ２００と組合わされた車輪の切迫したロックを検出すると、コンピュ ータはコイル１０における電流の増加を指令する。この電流が極部片１２及び１ ４を介して磁性本体２６に力を発生し、この本体はスプリング３６の作用に抗し て移動することとなり、このスプリングの休止時での予荷重は非常に弱いが、休 止位置において弁通路３８−４０の閉鎖を保証するには十分である。 従って、磁性本体は、肩部８６がスプリングプレート３２の外方端縁に当接す るまで距離Ｄを移動し、その後このスプリングプレートは、スプリング３４の休 止時での予荷重Ｆ₀に等しい前進に対する抵抗を発揮する。磁性本体２６の変位 は、その全位置及び全作動位相において磁性本体２６の両側の圧力の均等を確保 する室７２及び７４の間の穿孔７０の存在によってさらに容易にされている。 この磁性本体の変位の開始後直ちに、要素３８がその弁座４０から離座されて 、穿孔７０によって互いに結合された室７２及び７４と、穿孔７８及び８０によ って室７４に接続された室７６とに低圧流体リザーバ４００を連通させる。 距離Ｄは、前述したように、磁性本体２６の変位の範囲の一方の限界に実質的 に一致するように予め決定されており、ソレノイド弁の作動は比例型である。換 言すると、コイル１０の特性は、作動のこの時点においてコイル１０を流れる電 流の強さＩ₀が力Ｆ₀に等しいがこれとは反対方向の力Φ₀を磁性本体２６に発生 するように予め決定されている。Ｉ₀よりも大きい電流の強さの値Ｉに関しては 、磁性本体２６は量（Ｉ−Ｉ₀）に比例する力Φを受けることとなる。 それから、磁性本体２６は、Ｆ₀よりも大きくスプリング３４の圧縮量ｄに比 例する抵抗荷重Ｆを克服しながら、スプリング３４を量ｄだけ圧縮できる。従っ て、スプリング３４のこわさは、磁性本体２６上の力Ｆ及びΦを釣合わせるよう に予め決定され、ソレノイド弁の最適な作動を得ることとなる。 これらの条件のもとでは、コイル１０における電流の強さが増加することで、 磁性本体２６はスプリング３４を圧縮しながら且つスプリングプレート３２を介 し分配要素３０を携行しながら移動するので、孔５２と溝８４との間の連通が遮 断され、発生装置３００によるブレーキモータ２００への加圧流体の供給が同様 に遮断される。 電流の強さがさらに増加することで、磁性本体２６及び分配要素３０の付加の 移動は溝６０を室７４に連通せしめる。従って、ブレーキモータ２００自体は通 路６８、ダクト６６、穿孔６４及び６２、溝６０、室７４、穿孔７０、室７２そ して開いている弁通路３８−４０を介して低圧流体リザーバ４００に連通するよ うになる。 こうして、ブレーキモータ２００内の圧力が減少でき、ブレーキモータ２００ と組合わされた車輪のロックの危険性を消失させる。 その上、分配要素３０の溝６０は、磁性本体２６及び分配要素３０の全位置に おいて穿孔６２に連通するように寸法付けられている。結果として、孔４６は穿 孔５８、溝６０、穿孔６２及び６４、ダクト６６そして通路６８を介してブレー キモータ２００と常時連通状態にある。従って、分配要素３０の孔４６内でニー ドル５０の断面積に一致する分配要素の断面積に発揮される圧力は、ブレーキモ ータ２００に流通する圧力に常に等しい。従って、孔４６は、この孔４６内を略 密封態様で摺動するニードル５０との相互作用で流体反動室を構成する。 これの効果は、コイル１０を流れる電流によって生じる磁性本体２６及び分配 要素３０の移動が反動室４６内の流体反力によって助けられ、この流体反力が、 コイル１０により生起された力に付加され且つスプリング３４で発揮される力に 対抗する力を生起することである。 電流の強さが増加すると、ブレーキモータ２００内の圧力が減少する。結果と して、反動室４６による流体反力も減少して、コイル１０による作用を容易にす る。 このアンチロック装置の作動位相において、ブレーキモータ２００と組合わさ れた車輪が過大の回転速度を得ていることをコンピュータが検出すると、コンピ ュータはコイル１０を流れる電流の減少を指令する。それから、力Φが力Ｆより も小さくなるので、スプリング３４の作用が優勢となり、磁性本体２６及び分配 要素３０をそれらの初期休止位置の方向に押し戻す。 この移動中、室７４と溝６０との間の連通が最初に遮断され、ブレーキモータ ２００のリザーバ４００との連通が同様に遮断される。それから、電流の強さが さらに減少することで、分配要素３０の付加の変位は溝８４を孔５２に連通せし める。こうして、発生装置３００自体がブレーキモータ２００に連通するように なるので、ブレーキモータ内の圧力が再び増大する。 反動室４６内の圧力も増大するので、スプリング３４の作用に抵抗する反動室 ４６による流体反力は増大し、ここでも再びコイル１０による作用を容易にする 。 上述した過程は、車輪のロック傾向が持続する場合には再現され、車両が停止 されるか、又は車両の運転者が制動作用を止めるまで続く。それから、コンピュ ータがコイル１０の励磁を中断するので、分配要素３０及び磁性本体２６はそれ らの初期休止位置に戻ることとなり、最初にスプリングプレート３２がスリーブ ２８の端部に当接するまで、磁性本体と分配要素の両方がスプリング３４によっ て押圧され、それから磁性本体２６が要素３８をその弁座４０に当接させるまで 、磁性本体２６がスプリング３６によって押圧されるのである。 このように、コイル１０を流れる電流の強さを適切に調整することによって、 磁性本体２６は反動室４６そしてブレーキモータ２００内に流通する圧力の関数 である位置を占めることが理解できる。従って、コイル１０を流れる電流の強さ に比例する所望の圧力を正確にブレーキモータ２００に供給することが可能であ る。 従って、流体分配装置を電磁コイルの内部に配設したことにより全体寸法を大 幅に減少したソレノイド弁が提供されていることが容易に理解できる。 この分配装置は静止したスリーブ２８で構成されており、このスリーブ内では 分配要素３０が摺動し、このスリーブのまわりでは、分配要素３０の移動又は位 置を指令するために磁性本体２６が摺動する。 このソレノイド弁はさらに多数の利点を呈する。事実、ベース１６はリザーバ ４００に接続するためのダクト４２と、ブレーキモータ２００に接続するための ダクト６６と、発生装置３００に接続するためのダクト５４とを含んでいること がわかる。同じベースにこれら３つのダクトが存在することは、支持体１８内に 挿設することを必要とするだけで、更なる操作なしで直ちに作動可能になるソレ ノイド弁を得ることを可能にしている。このため、コイル１０のための電力接続 を支持体１８にも設けるようにしていてよい。さらに、必要時に流体を通路４４ から引出す発生装置３００自体を、この支持体１８に組込むことが可能であり、 結果として多数の流体接続を短縮し簡素化することを可能にしている。 その上、スリーブ２８は極部片１２に固定され、特に磁性本体２６のためのそ の摺動の案内を提供している。このような設計は、磁性本体２６の外面と孔２４ との間の半径方向距離のような機能的間隙又は空隙、及び極部片１４の内方端部 と磁性本体２６の端面との間の休止時での軸線方向距離Ａを非常に容易且つ非常 に正確に制御することを可能にしている。 このように、ソレノイド弁技術において一般的であるような非磁性材料で作ら れた案内管を採用することなしに、これらの弁を制御することが可能である。こ の管は非常に薄くなければならず、従って製造及び取扱いが難しく、その上、管 は、制御困難なヒステリシス現象の原因となる、取るに足りないほどではない寄 生の摩擦を生じさせている。本発明は、このような管の使用を不要にすることを 可能にすることによって、先行技術のソレノイド弁よりも遥かに簡単且つ信頼性 あるソレノイド弁を与えており、製造及び保守コストを大幅に低減している。 上述したソレノイド弁に対して幾多の変更及び修正をなすことができ、この変 更及び修正が図２及び３に示されている。 図２に関し、極部片１４及びケーシング２０′が単一部片として作られて、極 部片１２に対するこの極部片１４の心出しを容易にできることがわかる。また、 非磁性材料で作られたスリーブ管が極部片１２及び１４の形状と一致する形状を 与えられていて、使用する流体の容量を制限しソレノイド弁の抽気を容易にでき ることがわかる。 さらに、半径方向穿孔８８によって室７６をダクト４２に直接に接続すること により、スリーブ２８に穿孔７８及び８０を形成するのを省くことができる。さ らに、室７２及び７６内の圧力の釣合いが磁性本体２６の外周に形成した軸線方 向溝７５によって得られている。このような溝は実際に長手方向穿孔よりも機械 加工が容易である。 また図２において、スリーブ２８に穿孔６２及び６４を形成するのを省くこと ができることがわかる。これを行うために、軸線方向溝９０がスリーブ２８の外 周に形成され、外被９２がスリーブ２８のまわりに配置されている。こうして、 溝９０はダクト６６を、図１の穿孔６２と同じ目的を果たすスリーブ２８の半径 方向穿孔６２′に連通させる。 外被９２には、発生装置３００に接続するためのダクト５４をスリーブ２８の 半径方向孔５２に連通させるように開口が形成されている。 こうして、スリーブ２８の機械加工を大幅に簡易化することが可能である。さ らに、図２のソレノイド弁の作動は図１のソレノイド弁のものと完全に同一であ り、従って詳細には説明しない。 前記実施例の変形例が図３に示されている。ここでの分配要素３０は段付軸線 方向貫通孔４６′を形成されている。分配要素３０′は、室７４と孔４６′との 間の密封を与えるニードル９４のまわりでその小径部分を介して密封態様で摺動 する。ニードル９４は極部片１４に対して当接するか、例えばねじでこの極部片 に一体化される。 さらに、分配要素３０′は、例えばねじで極部片１２に一体化された中空ニー ドル９６のまわりでその大径部分を介して密封態様で摺動する。中空ニードル９ ６は室７６と孔４６′との間の密封を与える一方、受圧装置２００に接続した通 路６８とこの孔４６′との間の連通を許容する。室７６は極部片１２の穿孔８８ ′を介してダクト４２及びリザーバ４００に常時連通する。半径方向肩部９５が 孔４６′小径及び大径の２つの部分を分離している。 図３に示したソレノイド弁の作動は、図１に関して説明した作動と同一である 。特に、分配要素３０′の孔４６′内で半径方向肩部９５の断面積に一致する分 配要素の断面積に発揮される圧力は、ブレーキモータ２００に流通する圧力に常 に等しい。従って、孔４６′は肩部９５により流体反動室を構成する。 前記と同様に、これの効果は、コイル１０を流れる電流によって生じる分配要 素３０の磁性本体２６の移動が孔４６′内の流体反力によって助けられ、この流 体反力が、コイル１０により生起された力に付加され且つスプリング３４で発揮 される力に対抗する力を生起することであり、この力がコイル１０による作用を 容易にしている。 図４は本発明によるソレノイド弁の第２実施例を示している。 第１実施例と同様に、分配要素１３０はスリーブ１２８内を摺動し、極部片１ ２及びベース１６と一体のスリーブ１２８のまわりを摺動する移動可能な磁性本 体１２６により動きを定められている。分配要素は盲孔１４６を形成されており 、この盲孔は、孔２４の端部で極部片１４に当接するニードル１５０を略密封態 様で収容する。 分配要素１３０の端部の７４及び７６はスリーブ１２８に形成した軸線方向穿 孔８０及び半径方向穿孔７８を介して互いに連通する。スリーブ１２８の半径方 向穿孔１７０は軸線方向穿孔８０を室７２に連通させ、この室はダクト１４２及 び通路４４を介してリザーバ４００に常時連通する。従って、室７２，７４及び ７６は互いにまたリザーバ４００に常時連通する。 分配要素１３０の孔１４６は半径方向穿孔１５８及び周辺溝１６０を介しスリ ーブ１２８に形成した半径方向穿孔１６２に常時連通し、ベース１６に形成した ダクト１６６に連通する穿孔１６２自体は、受圧装置２００に接続した支持体１ ８の通路１６８に連通する。 孔１４６は、半径方向穿孔１８２、周辺溝１８４、スリーブ１２８に形成した 半径方向穿孔１５３と軸線方向穿孔１５２、ダクト１５４及び通路１５６を介し て加圧流体発生装置３００に連通できる。 最後に、孔１４６は、休止時にスリーブ１２８の半径方向穿孔１７０に連通す る周辺溝１４７及び半径方向穿孔１４５を介して低圧流体リザーバ４００に接続 される。 この第２実施例によるソレノイド弁の作動を以下に説明するが、このソレノイ ド弁は、自動車のアンチロックブレーキ装置又は加速中のホイールスピンを防止 するトラクション制御のような多種の機能を遂行するために例えば自動ブレーキ 装置に挿設されるものである。 休止時、すべての要素は図４に示した位置を占めている。前記からわかるよう に、この位置では、端部室７２，７４及び７６はリザーバ４００に接続され、反 動室１４６も半径方向穿孔１４５、周辺溝１４７及び室１７２に開口する半径方 向穿孔１７０を介してリザーバ４００に連通する。 従って、受圧装置２００は通路１６８、ダクト１６６、半径方向穿孔１６２、 分配要素１３０の溝１６０、穿孔１５８及び反動室１４６を介して低圧流体リザ ーバ４００に接続される。 コンピュータがコイル１０を流れる電流の増加を指令すると、この電流は極部 片１２及び１４を介して磁性本体１２６に力を発生し、この本体はスプリング１ ３４の作用に抗して移動し、その移動中スプリングプレート１３２により分配要 素１３０を携行する。 コイル１０における電流の増加はスプリング１３４の作用に抗して分配要素１ ３０の変位を生じさせる。この変位は溝１４７の変位を生じさせて、この溝と穿 孔１７０との間の連通を遮断する。それから、反動室１４６及び受圧装置２００ がリザーバ４００から遮断される。 コイル１０を流れる電流の強さ及び分配要素１３０の位置は、分配要素１３０ に発揮される力と制御電流との間で比例が存在するための値の範囲内にある。 従って、コンピュータはこの値の範囲内で電流を調整できる。電流の強さが増 大する場合には、分配要素１３０はスプリング１３４の作用に抗して押圧される ので、分配要素１３０の溝１８４は発生装置３００に接続した穿孔１５３に連通 する。 第１実施例と同様に、分配要素１３０の溝１６０は、分配要素１３０及び磁性 本体１２６の全位置においてこの溝がブレーキモータ２００に連通する穿孔１６ ２に連通して、反動室１４６がブレーキモータ２００に常に連通するように寸法 付けられている。従って、分配要素１３０の反動室１４６内でニードル１５０の 断面積に一致する分配要素の断面積に発揮される圧力は、ブレーキモータ２００ に流通する圧力に常に等しい。同様に、孔４６は、この孔４６内を略密封態様で 摺動するニードル５０との相互作用で流体反動室を構成する。 しかしながら、この実施例によると、こうして生起された反力はスプリング１ ３４により発揮された圧力に付加され、コイル１０により発生された駆動力に対 抗する。 従って、コイル１０を流れる電流を調整することにより、分配要素１３０は反 動室１４６に流通する圧力の関数である位置を占めることとなり、従ってこの電 流を慎重に駆動することにより、ブレーキモータ２００に所望の流体圧力を供給 することが可能となる。事実、反動室１４６内に発生される流体反力は、コイル １０を流れる電流の強さの所望の値に関してブレーキモータ２００と発生装置３ ００又はリザーバ４００との間の連通を自動的に開閉することとなる。 こうして、電流の強さが減少した場合には、磁性本体１２６により分配要素１ ３０に発揮される力は減少し、この分配要素はスプリング１３４によってその休 止位置に向けて押圧されるので、分配要素１３０の溝１８４と穿孔１５３との間 の連通が遮断され、そして溝１４７と穿孔１７０との間の連通が再び確立される 。従って、反動室１４６及び受圧装置２００はリザーバ４００に接続され、そし て受圧装置２００内の圧力は減少できる。 このように、車両はコンピュータからの電気指令の単なる作用のもとで制動で き、コンピュータは、例えば刻むことにより、コイル１０における電流を調整し て受圧装置２００内の圧力を相応して変化させることがわかる。 このように、この第２実施例によるソレノイド弁により、コイル１０における 電流の強さが増加すると、ブレーキモータ２００内の圧力が比例して増大するこ とがわかる。従って、このようなソレノイド弁は、コンピュータの記憶装置に記 憶したすべての所望の特性を呈する完全な電気指令によって制動を行うことを可 能にしている。コンピュータは例えば車輪がロックするのを防止する機能、加速 中のホイールスピンを防止する機能、坂道で車両を保持する機能、前方の車両に 対して一定の速度又は一定の距離を維持する機能を果たすことができ、これらの 例は限られたものではない。 第１実施例と同様に、上述したソレノイド弁に幾多の変更及び修正をなすこと が可能であり、この変更及び修正が図５及び６に示されている。 図５においてわかるように、極部片１４及びケーシング２０′が単一部片とし て作られ、非磁性材料で作られたスリーブ管２２′が極部片１２及び１４の形状 と一致する形状を与えられていてよい。 同様に、半径方向穿孔１８８によって室７６をダクト１４２に直接に接続する ことにより、スリーブ１２８に穿孔７８及び８０を形成するのを省くことが可能 である。室７２及び７４は、磁性本体１２６の外周に形成した軸線方向穿孔１７ ５を介して、互いにまたリザーバ４００に常時連通する。 また図５においてわかるように、スリーブ１２８の外周に軸線方向溝１９０を 形成することにより、スリーブ１２８に穿孔１５２及び１５３を形成するのを省 くことが可能であり、外被１９２がスリーブ１２８のまわりに配置されている。 こうして、溝１９０はダクト１６６を、図４の穿孔１５３と同じ機能を果たすス リーブ１２８の半径方向穿孔１６２′に連通させる。 外被１９２には、受圧装置２００に接続するためのダクト１６６をスリーブ１ ２８の半径方向孔１６２に連通させるように開口が形成されている。 こうして、スリーブ１２８の機械加工を大幅に簡易化することが可能である。 さらに、図５のソレノイド弁の作動は図４のソレノイド弁のものと完全に同一で あり、従って詳細には説明しない。 図６は図４及び５に示した実施例の変形例を示している。分配要素１３０′は 段付軸線方向貫通孔１４６′を形成されている。分配要素１３０′は、室７４と 孔１４６′との間の密封を与えるニードル１９４のまわりでその大径部分を介し て密封態様で摺動する。ニードル１９４は極部片１４に対して当接するか、例え ばねじでこの極部片に一体化される。 さらに、分配要素１３０′は、例えばねじで極部片１２に一体化された中空ニ ードル１９６のまわりでその小径部分を介して密封態様で摺動する。中空ニード ル１９６は室７６と孔１４６′との間の密封を与える一方、受圧装置２００に接 続した通路１６８とこの孔１４６′との間の連通を許容する。室７６は極部片１ ２の穿孔１８８′を介してダクト１４２及びリザーバ４００に常時連通する。半 径方向肩部１９５が孔１４６′の小径及び大径の２つの部分を分離している。 図６に示したソレノイド弁の作動は、図４に関して説明した作動と同一である 。特に、分配要素１３０′の孔１４６′内で半径方向肩部１９５の横断面積に一 致する分配要素の横断面積に発揮される圧力は、ブレーキモータ２００に流通す る圧力に常に等しい。従って、孔１４６′は肩部１９５により流体反動室を構成 する。 前記からわかるように、コイル１０を流れる電流を調整することにより、分配 要素１３０′は反動室１４６′に流通する圧力の関数である位置を占めることと なり、従ってこの電流を慎重に駆動することにより、ブレーキモータ２００に所 望の流体圧力を供給することが可能となり、こうして、反動室１４６′内に発生 される流体反力は、コイル１０を流れる電流の強さの所望の値に関してブレーキ モータ２００と発生装置３００又はリザーバ４００との間の連通を自動的に開閉 することとなる。 この第２実施例に従って製作されたソレノイド弁は、第１実施例のものと同様 の利点を呈する。ブレーキモータ２００、発生装置３００及びリザーバ４００に 結合する３つのダクトが存在することは、支持体１８内に挿設することを必要と するだけで、更なる操作なしで直ちに作動可能になるソレノイド弁を得ることを 可能にしており、これは設置及び保守作業を簡易化している。図示のように、１ つのダクトをソレノイド弁の軸線に沿って配設し、１つのダクトを軸線方向にオ フセットし、最後のダクトを半径方向に配設することにより、軸線のまわりでの ソレノイド弁の角度位置を任意とすることができ、支持体１８への設置をさらに 簡易化することとなる。必要時に流体を通路４４から引出す発生装置３００自体 を、この支持体１８に組込むことが可能であり、これにより多数の流体接続を短 縮し簡素化することを可能にしている。さらに、磁性本体及び分配要素の端部に おける室７２，７４及び７６は互いにまた低圧流体リザーバ４００に結合されて いるので、コイル１０を流れる電流によって発生される力の作用のもとでの可動 部品の変位は容易になっている。この結果として、ソレノイド弁の電力消費は少 ないものである。 勿論、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、対照的に、当業者 にはわかるように、請求の範囲内において幾多の変更を受け入れることができる 。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年８月７日 【補正内容】 これらの欠点を回避するために、例えば文献ＦＲ−Ａ−２,６７９,２９９又は ＦＲ−Ａ−２,６８３,３３８において、比例型の三方ソレノイド弁を用いること が提案されている。これらの弁は、一方では、指令されるべき車両の車輪毎にた だ１つのソレノイド弁を使用することを許容し、他方では、遥かに静かに作動す る。 しかしながら、このような比例ソレノイド弁は大きい全体寸法を呈するという 欠点をいまだ有している。事実、これらのソレノイド弁の大部分は、電気コイル 、極部片及び可動電磁コアを含む純粋に電気的な部分と、多数の流体ダクトをも つ本体に形成したスリーブ又は孔内を摺動する分配摺動弁を含む純粋に流体的な 部分とで作られており、これら２つの部分の間の接続は、分配摺動弁が当接する 可動電磁コアと一体のプッシュロッドによって行われている。 このような直列配置の電気的及び流体的部分は、ソレノイド弁を、これらの弁 に与えられる空間が非常に制限されている場合にこれらの弁を設置することを困 難にし又は不可能にさえし得るような長手方向寸法にしている。 従って、本発明の目的は、製造の困難性あるいは結果としてコストを増すこと なしに、減少した全体寸法を呈し、あらゆる状況のもとで作動を信頼性あるもの とした圧力調整ソレノイド弁を提案することにある。 この目的のため、本発明は、少なくとも１つの加圧流体発生装置、受圧装置及 び低圧流体リザーバを包含する流体回路のための圧力調整ソレノイド弁であって 、２つの極部片と相互作用する電気コイルと、電気コイルで生起された磁界によ って発生される駆動力の作用のもとで移動できる磁性本体と、受圧装置に接続さ れたダクトと加圧流体発生装置及び低圧流体リザーバに接続されたダクトの一方 又は他方との間の連通を指令するためにスリーブ構造体と相互作用する分配要素 と、受圧装置に常時連通し、弾性装置により移動可能な磁性本体に発生される力 に抗し電気コイルにより発生される駆動力に付加される反力を決定する少なくと も１つの反動室とを包含している圧力調整ソレノイド弁を提案している。 このような圧力調整ソレノイド弁は例えば文献ＤＥ−Ａ−４,２０６,２１０及 びＵＳ−Ａ−５,２４８,１９１から公知である。 本発明によると、スリーブ構造体は極部片に対して静止しており、分配要素は スリーブ構造体の内部を摺動し、スリーブ構造体のまわりで摺動する移動可能な 磁性本体により動きを設定できる。 本発明の一実施例によると、ソレノイド弁は負の特性、すなわち受圧装置内の 圧力の減少がコイルを流れる電流の増加に比例する特性を有する。 本発明の他の実施例によると、ソレノイド弁は正の特性、すなわち受圧装置内 の圧力の増大がコイルを流れる電流の増加に比例する特性を有する。 非限定的な例として添付図面を参照して行う好適な実施例の下記説明から、本 発明がよく理解され、本発明の他の目的、特徴及び利点が明白となるであろう。 図１は、本発明によるソレノイド弁の第１実施例の概略断面図である。 図２は、図１のソレノイド弁の第１変更例の概略断面図である。 図３は、図１のソレノイド弁の第２変更例の概略断面図である。 図４は、本発明によるソレノイド弁の第２実施例の概略断面図である。 図５は、図４のソレノイド弁の第１変更例の概略断面図である。 図６は、図４のソレノイド弁の第２変更例の概略断面図である。 多数の図において、一致する要素は、時には“プライム符号”を付け及び又は １００を加えて同一符号で示してある。 図１に符号１００で総括的に示されているソレノイド弁は、コンピュータ又は マイクロプロセッサ（図示しない）の指令のもとで加圧流体発生装置３００又は 低圧流体リザーバ４００のいずれかに受圧装置２００を接続することによって、 受圧装置２００内の圧力を調整するために流体回路に挿設されるようになってい る。 ソレノイド弁１００は、２つの極部片１２及び１４内に磁界を流す電気コイル １０を包含しており、極部片１２は例えば、支持体１８にソレノイド弁１００を 固定するためのベースとして働く軸線方向延長部１６と一体に形成されている。 コイル１０は、磁性材料製の円筒形ケーシング２０によって外側を、また非磁性 材料製の円筒形スリーブ管２２によって内側を画定された容積室内に位置されて おり、シールがスリーブ管２２と極部片１２及び１４の各々との間の密封を行っ ている。 こうして組立てられた極部片１２及び１４は共通の内部孔２４を画成しており 、 極部片１２内に形成されたこの内部孔の部分は盲で段付であり、小径部分２５を 備えている。内部孔２４の大径部分内では、軟鋼又は超軟鋼で作られた磁性本体 ５を介して、互いにまたリザーバ４００に常時連通する。 また図５においてわかるように、スリーブ１２８の外周に軸線方向溝１９０を 形成することにより、スリーブ１２８に穿孔１５２及び１５３を形成するのを省 くことが可能であり、外被１９２がスリーブ１２８のまわりに配置されている。 こうして、溝１９０はダクト１６６を、図４の穿孔１５３と同じ機能を果たすス リーブ１２８の半径方向穿孔１６２′に連通させる。 外被１９２には、受圧装置２００に接続するためのダクト１６６をスリーブ１ ２８の半径方向孔１６２に連通させるように開口が形成されている。 こうして、スリーブ１２８の機械加工を大幅に簡易化することが可能である。 さらに、図５のソレノイド弁の作動は図４のソレノイド弁のものと完全に同一で あり、従って詳細には説明しない。 図６は図４及び５に示した実施例の変形例を示している。分配要素１３０′は 段付軸線方向貫通孔１４６′を形成されている。分配要素１３０′は、室７４と 孔１４６′との間の密封を与えるニードル１９４のまわりでその大径部分を介し て密封態様で摺動する。ニードル１９４は極部片１４に対して当接するか、例え ばねじでこの極部片に一体化される。 さらに、分配要素１３０′は、例えばねじで極部片１２に一体化された中空ニ ードル１９６のまわりでその小径部分を介して密封態様で摺動する。中空ニード ル１９６は室７６と孔１４６′との間の密封を与える一方、受圧装置２００に接 続した通路１６８とこの孔１４６′との間の連通を許容する。室７６は極部片１ ２の穿孔１８８′を介してダクト１４２及びリザーバ４００に常時連通する。半 径方向肩部１９５が孔１４６′の小径及び大径の２つの部分を分離している。 図６に示したソレノイド弁の作動は、図４に関して説明した作動と同一である 。特に、分配要素１３０′の孔１４６′内で半径方向肩部１９５の横断面積に一 致する分配要素の横断面積に発揮される圧力は、ブレーキモータ２００に流通す る圧力に常に等しい。従って、孔１４６′は肩部１９５により流体反動室を構成 する。 前記からわかるように、コイル１０を流れる電流を調整することにより、分配 要素１３０′は反動室１４６′に流通する圧力の関数である位置を占めることと なり、従ってこの電流を慎重に駆動することにより、ブレーキモータ２００に所 望の流体圧力を供給することが可能となり、こうして、反動室１４６′内に発生 される流体反力は、コイル１０を流れる電流の強さの所望の値に関してブレーキ モータ２００と発生装置３００又はリザーバ４００との間の連通を自動的に開閉 することとなる。 この第２実施例に従って製作されたソレノイド弁は、第１実施例のものと同様 の利点を呈する。ブレーキモータ２００、発生装置３００及びリザーバ４００に 結合する３つのダクトが存在することは、支持体１８内に挿設することを必要と するだけで、更なる操作なしで直ちに作動可能になるソレノイド弁を得ることを 可能にしており、これは設置及び保守作業を簡易化している。図示のように、１ つのダクトをソレノイド弁の軸線に沿って配設し、１つのダクトを軸線方向にオ フセットし、最後のダクトを半径方向に配設することにより、軸線のまわりでの ソレノイド弁の角度位置を任意とすることができ、支持体１８への設置をさらに 簡易化することとなる。必要時に流体を通路４４から引出す発生装置３００自体 を、この支持体１８に組込むことが可能であり、これにより多数の流体接続を短 縮し簡素化することを可能にしている。さらに、磁性本体及び分配要素の端部に おける室７２，７４及び７６は互いにまた低圧流体リザーバ４００に結合されて いるので、コイル１０を流れる電流によって発生される力の作用のもとでの可動 部品の変位は容易になっている。この結果として、ソレノイド弁の電力消費は少 ないものである。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 部を摺動し、スリーブ構造体（２８）のまわりで摺動す る移動可能な磁性本体（２６）によって動きを設定でき る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１つの加圧流体発生装置（３００）、受圧装置（２００）及び低 圧流体リザーバ（４００）を包含する流体回路のための圧力調整ソレノイド弁で あって、２つの極部片（１２，１４）と相互作用する電気コイル（１０）と、電 気コイル（１０）で生起された磁界によって発生される駆動力（Φ）の作用のも とで移動できる磁性本体（２６；１２６）と、受圧装置（２００）に接続された ダクト（６６；１６６）と加圧流体発生装置（３００）及び低圧流体リザーバ（ ４００）に接続されたダクトの一方（５４；１５４）又は他方（４２；１４２） との間の連通を指令するためにスリーブ構造体（２８；１２８）と相互作用する 分配要素（３０，３０′；１３０，１３０′）と、受圧装置（２００）に常時連 通し、弾性装置（３４，３６；１３４）により移動可能な磁性本体（２６；１２ ６）に発生される力（Ｆ）に抗し電気コイル（１０）により発生される駆動力（ Φ）に付加される反力を決定する少なくとも１つの反動室（４６，４６′；１４ ６，１４６′）とを包含し、スリーブ構造体（２８；１２８）が極部片（１２， １４）に対して静止しており、分配要素（３０，３０′；１３０，１３０′）が スリーブ構造体（２８；１２８）の内部を摺動する圧力調整ソレノイド弁におい て、分配要素（３０，３０′；１３０，１３０′）がスリーブ構造体（２８；１ ２８）のまわりで摺動する移動可能な磁性本体（２６，２６′）によって動きを 設定できることを特徴とする圧力調整ソレノイド弁。 ２ 請求項１記載の圧力調整ソレノイド弁において、反動室（４６，４６′）が 休止時に加圧流体発生装置（３００）に連通し、コイル（１０）により発生され る駆動力に付加される力を決定することを特徴とする圧力調整ソレノイド弁。 ３ 請求項２記載の圧力調整ソレノイド弁において、磁性本体（２６）が極部片 （１２，１４）とで互いに常時連通する端部室（７２，７４）を定め、分配要素 （３０，３０′）が極部片（１２，１４）とで互いに常時連通する端部室（７６ ，７４）を定めていることを特徴とする圧力調整ソレノイド弁。 ４ 請求項３記載の圧力調整ソレノイド弁において、弁通路（３８，４０）が一 方の極部片（１２）に形成され、休止時に閉鎖されており、電流がソレノイド弁 のコイル（１０）を流れると、磁性本体（２６）がこの弁通路（３８，４０）を 開き、端部室（７２，７４，７６）を低圧流体リザーバ（４００）に連通させる ことを特徴とする圧力調整ソレノイド弁。 ５ 請求項４記載の圧力調整ソレノイド弁において、反動室（４６）が分配要素 （３０）の孔（４６）内に形成され、極部片の一方（１２）に対して休止するニ ードル（５０）がこの孔内を摺動し、孔の断面積が受圧装置（２００）に流通す る圧力を受けていることを特徴とする圧力調整ソレノイド弁。 ６ 請求項４記載の圧力調整ソレノイド弁において、反動室（４６′）が分配要 素（３０′）の段付孔（４６′）内に形成され、半径方向肩部（９５）が段付孔 （４６′）の小径及び大径の２つの部分を分離しており、半径方向肩部（９５） の断面積が受圧装置（２００）に流通する圧力を受けていることを特徴とする圧 力調整ソレノイド弁。 ７ 請求項６記載の圧力調整ソレノイド弁において、分配要素（３０′）が極部 片の一方（１４）に対して休止するニードル（９４）のまわりでその小径部分を 介して摺動するとともに、中空ニードル（９６）のまわりでその大径部分を介し て摺動することを特徴とする圧力調整ソレノイド弁。 ８ 請求項７記載の圧力調整ソレノイド弁において、中空ニードル（９６）が反 動室（４６′）と受圧装置（２００）とを常時連通することを特徴とする圧力調 整ソレノイド弁。 ９ 請求項１記載の圧力調整ソレノイド弁において、反動室（１４６，１４６′ ）が休止時に低圧流体リザーバ（４００）に連通し、コイル（１０）により発生 される駆動力に対抗する力を決定することを特徴とする圧力調整ソレノイド弁。 10 請求項９記載の圧力調整ソレノイド弁において、磁性本体（１２６）が極部 片（１２，１４）とで互いに常時連通する端部室（７２，７４）を定め、分配要 素（３０，３０′）が極部片（１２，１４）とで互いにまた低圧流体リザーバ（ ４００）常時連通する端部室（７６，７４）を定めていることを特徴とする圧力 調整ソレノイド弁。 11 請求項１０記載の圧力調整ソレノイド弁において、反動室（１４６）が分配 要素（１３０）の孔（１４６）内に形成され、極部片の一方（１４）に対して休 止するニードル（１５０）がこの孔内を摺動し、孔の断面積が受圧装置（２００ ） に流通する圧力を受けていることを特徴とする圧力調整ソレノイド弁。 12 請求項１０記載の圧力調整ソレノイド弁において、反動室（１４６′）が分 配要素（１３０′）の段付孔（１４６′）内に形成され、半径方向肩部（１９５ ）が段付孔（１４６′）の小径及び大径の２つの部分を分離しており、半径方向 肩部（１９５）の断面積が受圧装置（２００）に流通する圧力を受けていること を特徴とする圧力調整ソレノイド弁。 13 請求項１２記載の圧力調整ソレノイド弁において、分配要素（１３０′）が 極部片の一方（１４）に対して休止するニードル（１９４）のまわりでその大径 部分を介して摺動するとともに、中空ニードル（１９６）のまわりでその小径部 分を介して摺動することを特徴とする圧力調整ソレノイド弁。 14 請求項１３記載の圧力調整ソレノイド弁において、中空ニードル（１９６） が反動室（１４６′）と受圧装置（２００）とを常時連通することを特徴とする 圧力調整ソレノイド弁。