WO2014109244A1 - 電磁弁及びブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

　消費電力を抑制しつつ安定した流量を達成可能な電磁弁及びブレーキ装置を提供する。　本発明の電磁弁にあっては、コイルに通電したときに発生する電磁力によって軸方向に移動する弁体を開弁方向に付勢する第１弾性体と、この第１弾性体による付勢力を打ち消す方向に付勢する第２弾性体と、を備え、第１弾性体を第２弾性体のセット荷重より大きなセット荷重でセットした。

Description

電磁弁及びブレーキ装置

　本発明は、コイルに通電したときの電磁力によって流量を制御する電磁弁及び電磁弁を備えたブレーキ装置に関する。

　コイルに通電することで開弁量を制御して流量制御を行う電磁弁としては、以下の特許文献１に記載の技術が知られている。この電磁弁は、コイルスプリングにより開弁方向に付勢された弁体をコイルに通電したときの電磁力によって閉弁方向に吸引することで、開弁量を制御して流量制御を行うようになっている。

特許２０１１－２１６７０号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の電磁弁は、前記コイルスプリングのように、ばね剛性が比較的弱い弾性体によって弁体を付勢すると、電磁力の変化に対する弁体の位置変化が大きいため、開弁量すなわち目標とする流量に対する誤差が大きくなりやすいという問題があった。また、誤差を抑制すべくばね剛性を高めると、電磁力を大きくする必要があり、消費電力が大きくなるという問題があった。

　本発明の目的は、消費電力を抑制しつつ安定した流量を達成可能な電磁弁及びブレーキ装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明にあっては、とりわけ、コイルに通電したときに発生する電磁力によって軸方向に移動する弁体を開弁方向に付勢する第１弾性体と、この第１弾性体による付勢力を打ち消す方向に付勢する第２弾性体と、を備え、第１弾性体を第２弾性体のセット荷重より大きなセット荷重でセットした。

　よって、消費電力を抑制しつつ目標とする流量に対する誤差を抑制できる。

実施例１のブレーキ装置の液圧回路図である。 実施例１の電磁弁であるゲートアウトバルブを表す断面図である。 ばね剛性の違いによる制御電流と流量との関係を表す特性図である。 実施例１と比較例とにおける部分断面図である。 実施例１と比較例とにおけるプランジャストローク量とばね力との関係を表す特性図である。 実施例２のプランジャ部分の断面図である。 実施例３のプランジャ部分の断面図である。

　〔実施例１〕
　［ブレーキ液圧回路の構成］
　図１は実施例１のブレーキ装置の液圧回路図である。液圧回路は、マスタシリンダＭ／ＣとホイルシリンダＷ／Ｃとの間に設けられた液圧制御ユニット３０内に形成されている。このブレーキ液圧制御装置は、ブレーキコントローラＢＣＵからのＶｅｈｉｃｌｅ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＶＤＣ）Ａｎｔｉ－ｌｏｃｋ　Ｂｒａｋｅ　Ｓｙｓｔｅｍ（以下、ＡＢＳ）の要求液圧に加え、車両全体の走行状態を制御する統合コントローラＣＵの回生協調制御に伴う要求液圧に応じて液圧制御を行う。

　液圧制御ユニット３０は、Ｐ系統のブレーキ液圧回路とＳ系統のブレーキ液圧回路の２系統からなる、Ｘ配管と呼ばれる配管構造となっている。Ｐ系統には、左前輪のホイルシリンダＷ／Ｃ(ＦＬ)、右後輪のホイルシリンダＷ／Ｃ(ＲＲ)が接続されており、Ｓ系統には、右前輪のホイルシリンダＷ／Ｃ(ＦＲ)、左後輪のホイルシリンダＷ／Ｃ(ＲＬ)が接続されている。液圧制御ユニット３０と各ホイルシリンダＷ／Ｃとは、ハウジングの上面に穿設されたホイルシリンダポート１９（１９ＲＬ，１９ＦＲ，１９ＦＬ，１９ＲＲ）に接続されている。また、ポンプユニットはＰ系統、Ｓ系統それぞれに、ギヤポンプＰＰとギヤポンプＰＳ（以下、総称してギヤポンプＰとも記載する。）と、が設けられモータＭによって駆動されるタンデムギヤポンプである。

　マスタシリンダＭ／Ｃと液圧制御ユニット３０とは、ハウジングのポート接続面に穿設されたマスタシリンダポート２０Ｐ，２０Ｓを介して液路１８Ｐ，１８Ｓに接続されている。この液路１８とギヤポンプＰの吸入側とは、液路１０Ｐ，１０Ｓによって接続されている。液路１０上には、常閉型のソレノイドバルブであるゲートインバルブ１Ｐ,１Ｓ（総称してゲートインバルブ１とも記載する。）が設けられている。液路１８Ｐ上であって、マスタシリンダポート２０Ｐと、液路１０Ｐとの接続部との間にはマスタシリンダ圧センサ２２と温度センサ２３とが設けられている。
　ギヤポンプＰの吐出側と各ホイルシリンダＷ／Ｃとは、液路１１Ｐ，１１Ｓによって接続されている。この各液路１１上には、各ホイルシリンダＷ／Ｃに対応する常開型のソレノイドバルブである増圧バルブ３ＦＬ，３ＲＲ，３ＦＲ，３ＲＬ（総称して増圧バルブ３とも記載する。）が設けられている。また各液路１１上であって、各増圧バルブ３とポンプユニットＰとの間にはチェックバルブ６Ｐ，６Ｓが設けられている。各チェックバルブ６は、ギヤポンプＰから増圧バルブ３へ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを禁止する。

　更に各液路１１には、各増圧バルブ３を迂回する液路１６ＦＬ，１６ＲＲ，１６ＦＲ，１６ＲＬが設けられており、液路１６には、チェックバルブ９ＦＬ，９ＲＲ，９ＦＲ，９ＲＬが設けられている。この各チェックバルブ９は、ホイルシリンダＷ／ＣからマスタシリンダＭ／Ｃへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを阻止する。
　マスタシリンダＭ／Ｃと液路１１とは液路１２Ｐ，１２Ｓによって接続されており、液路１１と液路１２とは、ギヤポンプＰと増圧バルブ３との間において合流している。この各液路１２上には、常開型のソレノイドバルブであるゲートアウトバルブ２Ｐ，２Ｓ（総称してゲートアウトバルブ２とも記載する。）が設けられている。また各液路１２には、各ゲートアウトバルブ２を迂回する液路１７Ｐ,１７Ｓが設けられており、この液路１７には、チェックバルブ８Ｐ，８Ｓが設けられている。この各チェックバルブ８は、マスタシリンダＭ／Ｃ側からホイルシリンダＷ／Ｃへ向かう方向へのブレーキ液圧の流れを許容し、反対方向の流れを阻止する。

　ギヤポンプＰの吸入側にはリザーバ１５Ｐ，１５Ｓが設けられており、このリザーバ１５とギヤポンプＰとは、液路１４Ｐ，１４Ｓによって接続されている。リザーバ１５とギヤポンプＰとの間には、チェックバルブ７Ｐ，７Ｓ（総称してチェックバルブ７とも記載する。）が設けられている。
　ホイルシリンダＷ／Ｃと液路１４は、液路１３Ｐ,１３Ｓによって接続されており、液路１３と液路１４は、チェックバルブ７とリザーバ１５との間において合流している。この各液路１３に、それぞれ常閉型のソレノイドバルブである減圧バルブ４ＦＬ，４ＲＲ，４ＦＲ，４ＲＬ（総称して減圧バルブ４とも記載する。）が設けられている。

　例えば、ＶＤＣ制御において、ある車輪のホイルシリンダに対して増圧要求がなされると、ゲートインバルブ１を開き、ゲートアウトバルブ２を閉じ、増圧バルブ３を開き、減圧バルブ４を閉じ、ギヤポンプＰを駆動する。これにより、ギヤポンプＰは、マスタシリンダＭ／Ｃからゲートインバルブ１を介してブレーキ液を吸入・吐出し、ホイルシリンダを増圧することで車両挙動制御を行う。また、統合コントローラＣＵから回生協調制御に伴う要求液圧が設定されると、駆動輪のホイルシリンダに対応する増圧バルブ３を閉じ、減圧バルブ４を開いて減圧し、ギヤポンプＰを駆動することでリザーバ１５内に貯留されたブレーキ液をマスタシリンダ側に還流する。このとき、ゲートアウトバルブ２を釣り合い制御することでペダルフィーリングの悪化を回避する。

　図２は実施例１の電磁弁であるゲートアウトバルブを示す断面図である。ボディーインナ１０１は、円筒状の磁性材料部材であり、図２中上方に延在され磁路形成部材として機能する第１円筒部１１０と、ハウジングＨに対してカシメ固定される拡径された被カシメ部１２０と、ハウジングＨ内に形成された電磁弁用孔Ｈ１内に挿入される第２円筒部１３０と、を有する。第１円筒部１１０の内周には貫通孔１１１ａが穿設され、第２円筒部１３０の内周には貫通孔１１１ａよりも僅かに大径の貫通孔１１３ａが穿設されている。第１円筒部１１０の上端には、貫通孔１１１ａに向けてすり鉢状に凹んだ凹状傾斜面１１１ｂが形成されている。第２円筒部１３０には径方向油路１１３ｂが複数形成され、ハウジングＨ内に形成された第１油路Ｌ１と連通している。

　第２円筒部１３０の貫通孔１１３ａ内にはシート部材６０が圧入固定されている。シート部材６０は、図１中上方側において後述するプランジャ先端が当接するお椀状に凹んだバルブシート６１と、バルブシート６１の中央に形成され軸方向に伸びる流路６２と、流路６２よりも大径であってハウジングＨ内に形成された第２油路Ｌ２と連通する流路６３とを有する。

　第２円筒部１３０の外周には径方向油路１１３ｂを取り囲むフィルタｆが取り付けられ、流体内のコンタミ等がプランジャ４０やバルブシート６１にかみ込むことを防止している。また、シート部材６０の外周にはカップシール８０が取り付けられている。このカップシール８は、（流路Ｌ２の液圧）＞（流路Ｌ１の液圧）のときは、流路Ｌ２側から流路Ｌ１側への流体の漏れをシールし、（流路Ｌ２の液圧）＜（流路Ｌ１の液圧）のときは、流路Ｌ１側から流路Ｌ２側への流体の流れを許容することで、チェック弁の機能を果たしている。

　例えば、ブレーキ制御装置のゲートアウト弁に適用する場合、マスタシリンダと流路Ｌ１とを接続し、ホイルシリンダと流路Ｌ２を接続する。これにより、運転者のブレーキペダル踏み込みによりマスタシリンダ圧がホイルシリンダ圧より高圧となったときは、ゲートアウト弁が閉じた状態でもホイルシリンダ側にブレーキ液圧を作用させることで安全性を確保する。

　第１円筒部１１０の上方には、シリンダ部材１０２が溶接にて接合されている。シリンダ部材１０２はドーム形状の頂部壁１０２ａと、頂部壁１０２ａから連続して形成された円筒部１０２ｂを有し、この円筒部１０２ｂは、第１円筒部１１０の外周を覆うように挿入された状態で全周に亘って第１円筒部１１０に対しレーザー溶接されている。シリンダ部材１０２及び第１円筒部１１０は、ハウジングＨ表面から飛び出した状態とされ、その外周を覆うようにコイル７０が配置されている。コイル７０は、ボビン７１に巻回されたソレノイド７２と、その外周を断面コの字状に覆う磁性体のヨーク７３から構成されている。

　シリンダ部材１０２の内部は中空とされており、この中空内には、上下方向にストロークする磁性体からなるアーマチュア１０３が設けられている。アーマチュア１０３は、ヨーク７３の上部とほぼ同じ高さ位置まで大径とされた大径部３２と、ヨーク７３の上部より上方において大径部３２の上端３２ａを起点としてテーパ形状に形成されたアーマチュア頭部３５と、ヨーク７３の上部より下方において大径部３２の下端３２ｂを起点として連続して形成された小径部３３と、小径部３３の下端３３ａ側からほぼ中心に穿設された凹部３４とを有する。

　アーマチュア頭部３５の頭頂部には、上方から下方に向けてほぼ円筒状に穿設されたスプリング収装部３５ｂを有する。また、頂部壁１０２ａの内壁とスプリング収装部３５ｂの底部３５ｃとの間には所定のセット荷重を持ってコイルスプリング５０が縮設されている。また、非通電時において、アーマチュア頭部３５の上方端部３５ａは頂部壁１０２ａ内周と当接している。また、小径部３３の下端３３ａと凹部３４との間には、凹状傾斜面１１１ｂの傾斜角よりも緩やかな傾斜を持って凸形状に形成された皿ばね当接面３６が形成されている。

　そして、皿ばね当接面３６と凹状傾斜面１１１ｂとは、凹凸の関係になっており、両面の間には所定のセット荷重を持って皿ばね５１が縮設されている。この皿ばね５１は、皿ばね当接面３６と凹状傾斜面１１１ｂとの傾斜角が違うことにより生じる隙間内において弾性変形可能に設定されている。皿ばね５１は、傾斜角が違うことにより生じる隙間内で弾性変形可能であれば、テーパ面を有する形状であってもよいし、単に平坦な平板形状であってもよい。テーパ面の傾斜方向も目的とする特性に合わせて適宜変更すればよい。

　ここで、コイルスプリング５０のセット荷重をｆ１、皿ばね５１とのセット荷重をｆ２としたとき、ｆ１＜ｆ２とされている。すなわち、非通電時は、ｆ２とｆ１との差分の付勢力によりプランジャ４０及びアーマチュア１０３を上方に付勢することで先端部４３とバルブシート６１とを離間させ、第１油路Ｌ１と第２油路Ｌ２とを連通状態としている（ノーマルオープンタイプ）。

　大径部３２は、ヨーク７３とほぼ同じ高さ位置まで形成することで効率的に磁路を形成する。また、小径部３３を形成することでシリンダ部材１０２の内周面との間の面接触を回避する。また、アーマチュア１０３の外周には軸方向に伸びる溝３１が形成されており、シリンダ部材１０２内部でアーマチュア１０３がストロークする際、流体の移動をスムーズに達成してストロークする際の流体抵抗を抑制する。

　アーマチュア１０３の凹部３４及び第１円筒部１１０の内部には、プランジャ４０が設けられている。プランジャ４０は、凹部３４内において嵌め合うことでアーマチュア１０３と一体とされる嵌合部４４と、嵌合部４４より小径の第１軸部４１と、第１軸部４１より小径の第２軸部４２と、第２軸部４２の先端に形成されバルブシート６１と接触・離間するドーム形状の先端部４３とを有する。

　次に、電磁弁としての開閉作用を説明する。コイル７０に所定の電流が通電されると、ヨーク７３、アーマチュア１０３、第１円筒部１１０に磁路が形成され、アーマチュア１０３の下端面と、第１円筒部１１０の上端面との間に吸引力が発生する。この吸引力によってアーマチュア１０３は下方に押し下げられる。それに伴ってプランジャ４０を押し下げ、先端部４３とバルブシート６１とが接触し、先端部４３の全周においてバルブシート６１と接触すると、流路６２が完全に閉塞され、第１油路Ｌ１と第２油路Ｌ２とが遮断される。また、コイル７０への通電量をＰＷＭ制御によって制御し、吸引力を比例制御することで、先端部４３とバルブシート６１との間の隙間（流路断面積）を制御することができ、これにより所望の流量（液圧）に制御する。

　（皿ばねとコイルスプリングとの関係について）
　次に、皿ばねを採用する理由について説明する。図３はばね剛性の違いによる制御電流と流量との関係を表す特性図である。コイルスプリングのように、力の入力に対する変形量が大きい特性、すなわち、ばね剛性が弱い特性の場合、少ない電流で流量制御ができるというメリットがある。しかし、目標電流に対して実電流がばらついた場合、電流変化に対する流量変化が大きいため、電流ばらつきに対する流量ばらつきも大きくなってしまうという問題がある。
　一方、皿ばねの変形初期や特に撓み量の最大値間際に力の入力に対する変形量が小さい特性、すなわち、ばね剛性が強い特性の場合、電流変化に対する流量変化が小さいため、目標電流に対して実電流がばらついた場合、電流変化に対する流量変化が小さいため、電流ばらつきに対する流量ばらつきも小さくなるため制御精度が向上するというメリットがある。しかし、ばね剛性が強いため、大きな電流で流量制御をしなければならないという問題がある。

　そこで、実施例１では、プランジャ４０に対し、皿ばね５１が開弁方向に荷重を付与し、コイルスプリング５０が閉弁方向に荷重を付与する構成とし、皿ばね５１の荷重がコイルスプリング５０の荷重よりも大きくすることで非通電時における開弁状態を維持し、少ない電流で閉弁を開始可能とすると共に、電流変化に対する流量変化を小さくしていることによって制御精度を向上させることとしたものである。以下、比較例を用いて説明する。

　（実施例１と比較例との対比）
　次に、実施例１の構成におけるコイルスプリング５０と皿ばね５１とによって達成される特性について比較例を用いて説明する。図４は実施例１と比較例とにおける部分断面図、図５は実施例１と比較例とにおけるプランジャストローク量とばね力との関係を表す特性図である。図４（ａ）は実施例１のプランジャ４０部分の断面を表し、図４（ｂ）は比較例のプランジャ部分の断面を表す。実施例１では、プランジャ４０に対し、皿ばね５１が開弁方向に荷重を付与し、コイルスプリング５０が閉弁方向に荷重を付与し、皿ばねの荷重がコイルスプリングの荷重よりも大きいため、非通電時において開弁状態を維持している。一方、比較例では、図４（ｂ）に示すように、プランジャ４０に対し、皿ばね及びコイルスプリングが共に開弁方向に荷重を付与する。

　図５には、皿ばね及びコイルスプリングの弾性係数が実施例１と比較例とで同じものを用いた場合の特性図を示す。図５中、細い実線は皿ばねのストローク量に対する弾性力の関係及びコイルスプリングのストローク量に対する弾性力の関係を示し、一点鎖線は比較例のストローク量に対する弾性力の関係を示し、二点鎖線は実施例１のストローク量に対する弾性力の関係を示す。コイルスプリングの弾性特性は、ストローク量に対して線形に弾性力が大きくなる。一方、皿ばねの弾性特性は、開弁状態から閉弁し始める初期においてストローク量の増大に対する弾性力の増大勾配が小さいが、閉弁するに従って増大勾配が大きくなる特性を有する。

　比較例の場合、皿ばねの弾性特性にコイルスプリングの弾性特性が加算されるため、開弁時における弾性力も大きく、閉弁するに連れて非常に大きな力がプランジャに作用することが分かる。よって、消費電力が大きく、コイルの大型化等を招くおそれもある。
　これに対し、実施例１の場合、皿ばねの弾性特性からコイルスプリングの弾性特性が減算されるため、開弁時における弾性力が小さく、閉弁するに連れて皿ばねの弾性力は大きくなるものの、コイルスプリングによる力も大きくなるため、比較例に比べて十分に小さな弾性力に抑制されていることが分かる。

　また、一般に開弁状態から閉弁を開始するときには応答性が重視され、閉弁状態に近づくにつれ微妙な開度が流量に影響を与えることから制御精度が重視される。このとき、皿ばねの特性を活用しているため、開弁状態付近の領域にあってはストロークに対する弾性力変化が小さい。よって、少ない電流変化によって流量を大きく変化させることができ、応答性が確保される。一方、閉弁状態付近の領域にあってはストロークに対する弾性力変化が大きいため、大きな電流変化がなければ流量を大きく変化できない。言い換えると、電流のばらつきに対して流量変化が起きにくく、流量の制御精度を高めることができる。

　以上説明したように、実施例１にあっては下記に列挙する作用効果が得られる。
　(１－１)コイル７０が巻かれたボビン７１，ソレノイド７２，ヨーク７３（ソレノイド部）と、ソレノイド部の内周に配置され、非磁性体からなるシリンダ部材１０２（筒状部材）と、コイル７０に通電したときに発生する電磁力によってシリンダ部材１０２内を軸方向に移動するアーマチュア１０３（磁性体）と、アーマチュア１０３の一端側に配置され磁性体からなる中空部を備えたボディーインナ１０１（ボディ）と、中空部内に配置され、アーマチュア１０３の軸方向の移動に伴ってアーマチュア１０３と一体的に軸方向に移動するプランジャ４０（弁体）と、プランジャ４０が当接することで閉塞する流路を備えたシート部材６０と、プランジャ４０を開弁方向に付勢する皿ばね５１（第１弾性体）と、皿ばね５１による付勢力を打ち消す方向に付勢力を発生させてアーマチュア１０３を付勢するコイルスプリング５０（第２弾性体）と、を備え、皿ばね５１はコイルスプリング５０のセット荷重より大きなセット荷重でセットされていることを特徴としている。
　よって、第１弾性体である皿ばね５１の特性を得つつ第２弾性体であるコイルスプリング５０によって弾性力を小さくすることができるため、低電流化を図ることができる。

　(１－２)上記(１－１)に記載の電磁弁において、
　コイルスプリング５０は、シリンダ部材１０２とアーマチュア１０３との間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。
　よって、アーマチュア１０３をシリンダ部材１０２に挿入する際に容易にコイルスプリング５０を装着できる。

　(１－３)上記(１－１)に記載の電磁弁において、
　コイルスプリング５０はアーマチュア１０３のスプリング収装部３５ｂ（他端側）とシリンダ部材１０２との間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。
　よって、アーマチュア１０３をシリンダ部材１０２に挿入する際に容易にコイルスプリング５０を装着できる。

　（１－４）上記（１－３）に記載の電磁弁において、
　アーマチュア１０３の他端側にはコイルスプリング５０を収容するためのスプリング収装部３５ｂ（凹部）が形成されていることを特徴とする電磁弁。
　よって、コイルスプリング５０の一部がスプリング収装部３５ｂ内に収容されることで軸方向寸法を短縮できる。

　（１－５）上記（１－１）に記載の電磁弁において、
　アーマチュア１０３とプランジャ４０とを一体的に構成し、皿ばね５１はアーマチュア１０３の一端側面とボディーインナ１０１との間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。
　よって、シリンダ部材１０２にアーマチュア１０３及びプランジャ４０を挿入し、皿ばね５１を挿入した後にボディーインナ１０１を組み付けるという簡単な組み付け工程により皿ばね５１を配置することができる。

　（１－６）上記（１－５）に記載の電磁弁において、
　皿ばね５１は円盤部材であることを特徴とする電磁弁。
　コイルスプリングに比べて軸方向寸法を短縮化できる。

　（１－７）上記（１－６）に記載の電磁弁において、
　アーマチュア１０３の一端側面とボディーインナ１０１のアーマチュア１０３と対向する面とが凹凸の関係になる凹状傾斜面１１１ｂ（傾斜面）を備え、
　皿ばね５１の外周部は、ボディーインナ１０１に当接し、内周部はアーマチュア１０３に当接して縮設されていることを特徴とする電磁弁。
　よって、アーマチュア１０３とボディーインナ１０１との間の吸引面積を確保することで制御性を向上すると共に、皿ばね５１を容易に配置することができる。

　（１－８）コイル７０が巻かれたボビン７１，ソレノイド７２，ヨーク７３（ソレノイド部）と、
　ソレノイド部の内周に配置され、非磁性体からなるシリンダ部材１０２（筒状部材）と、
　コイル７０に通電したときに発生する電磁力によってシリンダ部材１０２内を軸方向に移動するアーマチュア１０３（磁性体）と、
　アーマチュア１０３の一端側に配置され磁性体からなる中空部を備えたボディーインナ１０１（ボディ）と、
　中空部内に配置され、アーマチュア１０３の軸方向の移動に伴ってアーマチュア１０３と一体的に軸方向に移動するプランジャ４０（弁体）と、
　プランジャ４０が当接することで閉塞する流路を備えたシート部材６０と、
　アーマチュア１０３の他端側に配置されアーマチュア１０３をボディーインナ１０１に向けて付勢するコイルスプリング５０（弾性体）と、
　アーマチュア１０３の一端側とボディーインナ１０１との間にコイルスプリング５０のセット荷重より大きなセット荷重で弾性変形可能に狭持された皿ばね５１（円盤部材）と、
　を備えたことを特徴とする電磁弁。
　よって、第１弾性体である皿ばね５１の特性を得つつ第２弾性体であるコイルスプリング５０によって弾性力を小さくすることができるため、低電流化を図ることができる。

　（１－９）上記（１－８）に記載の電磁弁において、
　コイルスプリング５０は、シリンダ部材１０２とアーマチュア１０３との間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。
　よって、アーマチュア１０３をシリンダ部材１０２に挿入する際に容易にコイルスプリング５０を装着できる。

　（１－１０）上記（１－８）に記載の電磁弁において、
　アーマチュア１０３の他端側にはコイルスプリング５０を収容するためのスプリング収装部３５ｂ（凹部）が形成されていることを特徴とする電磁弁。
　よって、コイルスプリング５０の一部がスプリング収装部３５ｂ内に収容されることで軸方向寸法を短縮できる。

　（１－１１）上記（１－１０）に記載の電磁弁において、
　シリンダ部材１０２はカップ状部材であり、
　弾性体はコイルスプリング５０であり、該コイルスプリング５０の一端はシリンダ部材１０２（カップ状部材）の底部に支持され、他端はスプリング収装部３５ｂの底部３５ｃに支持されていることを特徴とする電磁弁。
　よって、コイルスプリング５０の一部がスプリング収装部３５ｂ内に収容されることで軸方向寸法を短縮できる。

　（１－１２）上記（１－８）に記載の電磁弁において、
　皿ばね５１は円盤部材であることを特徴とする電磁弁。
　コイルスプリングに比べて軸方向寸法を短縮化できる。

　（１－１３）上記（１－８）に記載の電磁弁において、
　アーマチュア１０３の一端側面とボディーインナ１０１のアーマチュア１０３と対向する面とが凹凸の関係になる凹状傾斜面１１１ｂ（傾斜面）を備え、
　皿ばね５１の外周部は、ボディーインナ１０１に当接し、内周部はアーマチュア１０３に当接して縮設されていることを特徴とする電磁弁。
　よって、アーマチュア１０３とボディーインナ１０１との間の吸引面積を確保することで制御性を向上すると共に、皿ばね５１を容易に配置することができる。

　（１－１４）ホイルシリンダＷ／Ｃの液圧をコントロールするマスタシリンダＭ／ＣもしくはポンプＰ（液圧源）及びゲートアウトバルブ２を備えたブレーキ装置であって、
　ゲートアウトバルブ２は、コイル７０が巻かれたボビン７１，ソレノイド７２，ヨーク７３（ソレノイド部）と、
　ソレノイド部の内周に配置され、非磁性体からなるシリンダ部材１０２（筒状部材）と、
　コイル７０に通電したときに発生する電磁力によってシリンダ部材１０２内を軸方向に移動するアーマチュア１０３（磁性体）と、
　アーマチュア１０３の一端側に配置され磁性体からなる中空部を備えたボディーインナ１０１（ボディ）と、
　中空部内に配置され、アーマチュア１０３の軸方向の移動に伴ってアーマチュア１０３と一体的に軸方向に移動するプランジャ４０（弁体）と、
　プランジャ４０が当接することで閉塞する流路を備えたシート部材６０と、
　プランジャ４０を開弁方向に付勢する皿ばね５１（第１弾性体）と、
　皿ばね５１による付勢力を打ち消す方向に付勢力を発生させてアーマチュア１０３を付勢するコイルスプリング５０（第２弾性体）と、
　を備え、
　皿ばね５１はコイルスプリング５０のセット荷重より大きなセット荷重でセットされていることを特徴とするブレーキ装置。
　よって、第１弾性体である皿ばね５１の特性を得つつ第２弾性体であるコイルスプリング５０によって弾性力を小さくすることができるため、低電流化を図ることができる。

　（１－１５）上記（１－１４）に記載のブレーキ装置において、
　皿ばね５１は円板部材であることを特徴とするブレーキ装置。
　コイルスプリングに比べて軸方向寸法を短縮化できる。

　（１－１６）上記（１－１５）に記載のブレーキ装置において、
　アーマチュア１０３の一端側面とボディーインナ１０１のアーマチュア１０３と対向する面とが凹凸の関係になる凹状傾斜面１１１ｂ（傾斜面）を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
　よって、アーマチュア１０３とボディーインナ１０１との間の吸引面積を確保することで制御性を向上できる。

　（１－１７）上記（１－１５）に記載のブレーキ装置において、
　皿ばね５１（円盤部材）は平板であることを特徴とする電磁弁。
　コイルスプリングに比べて軸方向寸法を短縮化できる。

　（１－１８）上記（１－１７）に記載のブレーキ装置において、
　皿ばね５１の外周部は、ボディーインナ１０１に当接し、内周部はアーマチュア１０３に当接して縮設されていることを特徴とするブレーキ装置。
　よって、皿ばね５１を容易に配置することができる。

　（１－１９）上記（１－１４）に記載のブレーキ装置において、
　ゲートアウトバルブ２は、プランジャ４０に高圧のブレーキ液圧が作用する上流側と低圧側のブレーキ液圧が作用する下流側の差圧の大きさに対応した電流がソレノイド７２に通電されて弁体の位置が調整されることを特徴とするブレーキ装置。
　よって、プランジャ４０のストロークと電流との関係を安定させることができ、制御性を向上できる。

　（１－２０）上記（１－１９）に記載のブレーキ装置において、
　ゲートアウトバルブ２は高圧のブレーキ液圧がプランジャ４０を開弁方向に作用するように配置されていることを特徴とするブレーキ装置。
　よって、差圧によって開弁が阻害されるといったことがなく、ストロークと電流との関係を安定させることができ、制御性を向上できる。

　〔実施例２〕
　次に実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図６は実施例２のプランジャ部分の断面図である。実施例１ではアーマチュア１０３の頂部壁１０２ａ側にスプリング収装部３５ｂを設けた。これに対し、実施例２では、アーマチュア１０３の中間部分の側面にコイルスプリング５０ａを保持する構成としたものである。

　すなわち、実施例２のアーマチュア１０３は、小径部３２１と、小径部３２１より更に細く形成されたくびれ部３２２と、くびれ部３２２に接続され小径部３２１よりも大径の大径部３３１とを有する。そして、くびれ部３２２と大径部３３１との接続部に段部３３２が形成されている。また、シリンダ部材１０２は、内部で小径部３２１がストロークする小径筒部１０２ｂ１と、内部で大径部３３１がストロークする大径筒部１０２ｂ２と、小径筒部１０２ｂ１と大径筒部１０２ｂ２とを接続する絞り部１０２ｂ３とを有する。そして、絞り部１０２ｂ３と段部３３２とが軸方向から見て重なるように配置され、この段部３３２と絞り部１０２ｂ３との間にコイルスプリング５０ａを縮設したものである。これにより、実施例１と同様の作用効果が得られる。

　〔実施例３〕
　次に実施例３について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図７は実施例３のプランジャ部分の断面図である。実施例１ではアーマチュア１０３の頂部壁１０２ａ側にスプリング収装部３５ｂを設けた。これに対し、実施例３では、プランジャ４０の先端付近にコイルスプリング５０ｂを保持する構成としたものである。

　すなわち、実施例３のボディーインナ１０１の貫通孔１１１ａの下方には、プランジャ４０の第１軸部４１が貫通すると共にプランジャ４０を保持する縮径段部１２１が形成されている。この縮径段部１２１は、中心部に貫通孔１２１ａが形成されると共に、シート部材６０側にはリテーニング面１２１ｂが形成されている。
　プランジャ４０の先端付近であって、第１軸部４１と第２軸部４２との接続部分には第１軸部４１よりも拡径された円環プレート状のスプリング保持部４２ａが形成されている。そして、リテーニング面１２１ｂは、プランジャ４０の軸方向から見てスプリング保持部４２ａと重なるように形成されている。このリテーニング面１２１ｂとスプリング保持部４２ａとの間にはコイルスプリング５０ｂが縮設されている。よって、閉弁方向に向けてコイルスプリング５０ｂの弾性力が作用する。これにより、実施例１と同様の作用効果が得られる。

　以上、実施例に基づいて本願発明を説明したが、上記構成に限らず、発明の範囲であれば適宜変更可能である。実施例では、皿ばねとして円環状の平板を用いたが、所望の弾性係数特性が得られる形状であれば、板厚に変化があってもよいし、傾斜が付いていても構わない。また、コイルスプリングを備えた例を示したが、コイルスプリングに限らず他の弾性体（例えば、ゴムや樹脂等）を用いて構成してもよい。さらに、第２弾性体をコイルスプリングに変え、皿ばねを直列に配置するなどして、第１弾性体としての皿ばねとの付勢力の関係を得るようにしても良い。また、実施例ではブレーキ装置のゲートアウトバルブに適用したが、ノーマルオープン型であって比例制御が要求されるような部分、例えばブレーキバイワイヤ装置の増減圧弁等に採用してもよい。

１　　ゲートインバルブ
２　　ゲートアウトバルブ
３　　増圧バルブ
４　　減圧バルブ
１５　　リザーバ
１９　　ホイルシリンダポート
２０　　マスタシリンダポート
３０　　液圧制御ユニット
３２　　大径部
３３　　小径部
３４　　凹部
３５　　アーマチュア頭部
３５ａ　　上方端部
３５ｂ　　スプリング収装部
３５ｃ　　底部
３６　　皿ばね当接面
４０　　プランジャ
４２ａ　　スプリング保持部
４３　　先端部
５０　　コイルスプリング
５０ａ　　コイルスプリング
５０ｂ　　コイルスプリング
５１　　皿ばね
６０　　シート部材
６１　　バルブシート
７０　　コイル
７１　　ボビン
７２　　ソレノイド
７３　　ヨーク
１０１　　ボディーインナ
１０２　　シリンダ部材
１０３　　アーマチュア
１１０　　第１円筒部
１１１ａ　　貫通孔
１１１ｂ　　凹状傾斜面
１２１　　縮径段部
１２１ａ　　貫通孔
１２１ｂ　　リテーニング面
１３０　　第２円筒部
Ｍ　　モータ
Ｍ／Ｃ　　マスタシリンダ
Ｐ　　ギヤポンプ
Ｗ／Ｃ　　ホイルシリンダ

Claims (20)

1. 　コイルが巻かれたソレノイド部と、
   　前記ソレノイド部の内周に配置され、非磁性体からなる筒状部材と、
   　前記コイルに通電したときに発生する電磁力によって前記筒状部材内を軸方向に移動する磁性体と、
   　前記磁性体の一端側に配置され磁性体からなる中空部を備えたボディと、
   　前記中空部内に配置され、前記磁性体の軸方向の移動に伴って前記磁性体と一体的に軸方向に移動する弁体と、
   　前記弁体が当接することで閉塞する流路を備えたシート部材と、
   　前記弁体を開弁方向に付勢する第１弾性体と、
   　前記第１弾性体による付勢力を打ち消す方向に付勢力を発生させて前記磁性体を付勢する第２弾性体と、
   　を備え、
   　前記第１弾性体は前記第２弾性体のセット荷重より大きなセット荷重でセットされていることを特徴とする電磁弁。
2. 　請求項１に記載の電磁弁において、
   　前記第２弾性体は、前記筒状部材と前記磁性体の間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。
3. 　請求項１に記載の電磁弁において、
   　前記第２弾性体は、前記磁性体の他端側と前記筒状部材との間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。
4. 　請求項３に記載の電磁弁において、
   　前記磁性体の他端側には、前記弾性体を収容するための凹部が形成されていることを特徴とする電磁弁。
5. 　請求項１に記載の電磁弁において、
   　前記磁性体と前記弁体とを一体的に構成し、前記第２弾性体は前記磁性体の一端側面とボディとの間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。
6. 　請求項５に記載の電磁弁において、
   　前記第２弾性体は円盤部材であることを特徴とする電磁弁。
7. 　請求項６に記載の電磁弁において、
   　前記磁性体の一端側面とボディの前記磁性体と対向する面とが凹凸の関係になる傾斜面を備え、
   　前記円盤部材の外周部は、前記ボディに当接し、内周部は前記磁性体に当接して縮設されていることを特徴とする電磁弁。
8. 　コイルが巻かれたソレノイド部と、
   　前記ソレノイド部の内周に配置され、非磁性体からなる筒状部材と、
   　前記コイルに通電したときに発生する電磁力によって前記筒状部材内を軸方向に移動する磁性体と、
   　前記磁性体の一端側に配置され磁性体からなる中空のボディと、
   　前記中空内に配置されて、前記磁性体と一体的に構成され、前記磁性体の軸方向の移動に伴って軸方向に移動する弁体と、
   　前記弁体が当接することで閉塞する流路を備えたシート部材と、
   　前記磁性体の他端側に配置され前記磁性体を前記ボディに向けて付勢する弾性体と、
   　前記磁性体の一端側と前記ボディとの間に前記弾性体のセット荷重より大きなセット荷重で弾性変形可能に狭持された円盤部材と、を備えたことを特徴とする電磁弁。
9. 　請求項８に記載の電磁弁において、
   　前記弾性体は、前記磁性体の他端側と前記筒状部材との間に縮設されていることを特徴とする電磁弁。
10. 　請求項８に記載の電磁弁において、
    　前記磁性体の他端側には、前記弾性体を収容するための凹部が形成されていることを特徴とする電磁弁。
11. 　請求項１０に記載の電磁弁において、
    　前記筒状部材は、カップ状部材であり、
    　前記弾性体は、コイルスプリングであり、前記コイルスプリングの一端は前記筒状部材の底部に支持され、他端は前記凹部の底部に支持されていることを特徴とする電磁弁。
12. 　請求項８に記載の電磁弁において、
    前記円盤部材は、平板であることを特徴とする電磁弁。
13. 　請求項８に記載の電磁弁において、
    　前記磁性体の一端側面とボディの前記磁性体と対向する面とが凹凸の関係になる傾斜面を備え、
    　前記円盤部材の外周部は、前記ボディに当接し、内周部は前記磁性体に当接して縮設されていることを特徴とする電磁弁。
14. 　ホイルシリンダの液圧をコントロールする液圧源及び電磁弁を備えたブレーキ装置であって、
    　前記電磁弁は、コイルが巻かれたソレノイド部と、
    　前記ソレノイド部の内周に配置され、一端側が閉塞された非磁性体からなる筒状部材と、
    　前記コイルに通電したときに発生する電磁力によって前記筒状部材内を軸方向に移動する磁性体と、
    　前記筒状部材の開口側に前記筒状部材に一体的に固定された磁性体からなる中空のボディと、
    　前記中空内に配置され、前記磁性体の軸方向の移動に伴って軸方向に移動する弁体と、
    　前記弁体が当接することで閉塞する流路を備えたシート部材と、
    　前記弁体が前記シート部材から離間する方向に弁体を付勢する第１弾性体と、
    　前記磁性体と前記筒状部材の閉塞された底部との間に配置され前記磁性体を前記ボディに向けて付勢する第２弾性体と、を備え、
    　前記第１弾性体のセット荷重は前記第２弾性体のセット荷重より大きなセット荷重を持って配置されていることを特徴とするブレーキ装置。
15. 　請求項１４に記載のブレーキ装置において、
    　前記第２弾性体は、円盤部材であることを特徴とするブレーキ装置。
16. 　請求項１５に記載のブレーキ装置において、
    　前記磁性体の一端側面と前記ボディの前記磁性体と対向する面は凸凹の関係になるよう傾斜面を備えたことを特徴とするブレーキ装置。
17. 　請求項１５に記載のブレーキ装置において、
    　前記円盤部材は、平板であることを特徴とするブレーキ装置。
18. 　請求項１７に記載のブレーキ装置において、
    　前記円盤部材の外周部は、前記ボディに当接し、内周部は前記磁性体に当接して縮設されていることを特徴とするブレーキ装置。
19. 　請求項１４に記載のブレーキ装置において、
    　前記電磁弁は、前記弁体に高圧のブレーキ液圧が作用する上流側と低圧側のブレーキ液圧が作用する下流側の差圧の大きさに対応した電流が前記ソレノイド部に通電されて弁体の位置が調整されることを特徴とするブレーキ装置。
20. 　請求項１９に記載のブレーキ装置において、
    　前記電磁弁は高圧のブレーキ液圧が前記弁体を開弁方向に作用するように配置されていることを特徴とするブレーキ装置。

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