(57)【要約】【課題】弁体部材を弁座部材に対して正確に当接させることができる電磁弁を提供することを課題とする。【解決手段】電磁弁であって、筒状の弁座部材１２と、弁座部材１２に対して進退する弁体部材１３と、弁体部材１３を付勢するコイルばね１４と、を備え、コイルばね１４の自由長時の軸線Ｌ１は、弁座部材１２の軸線Ｌ２に対して傾斜しており、弁座部材１２の軸線Ｌ２に対するコイルばね１４の軸線Ｌ１の傾斜角度がコイルばね１４の収縮時に小さくなるように構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の弁座部材と、
前記弁座部材に対して進退する弁体部材と、
前記弁体部材を付勢するコイルばねと、を備えている電磁弁であって、
前記コイルばねの自由長時の軸線は、前記弁座部材の軸線に対して傾斜しており、
前記弁座部材の軸線に対する前記コイルばねの軸線の傾斜角度が前記コイルばねの収縮時に小さくなることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
前記コイルばねは、前記弁座部材と前記弁体部材との間に介設されており、
前記コイルばねの前記弁座部材側の端面の中心位置は、前記弁座部材に形成された流路の軸線上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
【請求項３】
前記コイルばねの端部から一巻き目と二巻き目との最大離間距離は、前記コイルばねの他のピッチよりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁弁。
【請求項４】
前記コイルばねの端面には、線材の外周面を研削した研削面が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ブレーキ液圧制御装置に用いられる常開型の電磁弁としては、筒状のボディ部材と、ボディ部材内に取り付けられた弁座部材と、ボディ部材内に挿通された弁体部材と、弁座部材と弁体部材との間に介設されたコイルばねと、ボディ部材に対して進退自在に配置された可動コアと、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
常開型の電磁弁では、通常時はコイルばねの付勢力によって弁体部材が弁座部材から離れている。そして、電磁コイルによって可動コアが励磁されると、弁体部材が可動コアに押されて弁座部材に当接し、弁座部材の流路が弁体部材によって塞がれて、電磁弁が閉じた状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０４１９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記した従来の電磁弁では、コイルばねの自由長時の軸線が弁座部材の軸線に一致している。しかしながら、コイルばねが収縮したときには、コイルばねの形状特性により、コイルばねの軸線が弁座部材の軸線に対して傾斜する。これにより、電磁弁を閉じたときに、弁体部材の中心位置が弁座部材の流路の軸線からずれる場合がある。そして、弁体部材が弁座部材の弁座面の一部に偏って当接すると、異音が生じる虞がある。
【０００６】
本発明は、前記した問題を解決し、弁体部材を弁座部材に対して正確に当接させることができる電磁弁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、電磁弁であって、筒状の弁座部材と、前記弁座部材に対して進退する弁体部材と、前記弁体部材を付勢するコイルばねと、を備えている。前記コイルばねの自由長時の軸線は、前記弁座部材の軸線に対して傾斜しており、前記弁座部材の軸線に対する前記コイルばねの軸線の傾斜角度が前記コイルばねの収縮時に小さくなるように構成されている。
【０００８】
この構成では、コイルばねの収縮時に弁座部材の軸線に対するコイルばねの軸線の傾斜角度が小さくなるため、コイルばねの収縮時に弁体部材を弁座部材の軸線上または弁座部材の軸線の近傍に配置することができる。
【０００９】
本発明を前記コイルばねが前記弁座部材と前記弁体部材との間に介設された常開型の電磁弁に適用した場合には、前記コイルばねの前記弁座部材側の端面の中心位置を、前記弁座部材に形成された流路の軸線上に配置することが望ましい。
【００１０】
この構成では、コイルばねの収縮時に弁体部材を流路の軸線上に配置することができ、弁体部材が流路の開口縁部に均等に当接するため、流路の開口縁部の偏磨耗を防ぐとともに、弁体部材が弁座部材に当接したときの異音の発生を防ぐことができる。
【００１１】
なお、前記コイルばねの端部から一巻き目と二巻き目との最大離間距離を、前記コイルばねの他のピッチよりも大きく形成することで、コイルばねの自由長時の軸線を弁座部材の軸線に対して簡単に傾斜させることができる。
【００１２】
また、前記コイルばねの端面に、線材の外周面を研削した研削面を形成することでも、コイルばねの自由長時の軸線を弁座部材の軸線に対して簡単に傾斜させることができる。さらに、この構成では、コイルばねの自由長時の軸線と弁座部材の軸線との傾斜角度を簡単に調整することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電磁弁では、コイルばねの収縮時に弁体部材を弁座部材の軸線上または弁座部材の軸線の近傍に配置することができるため、弁体部材を弁座部材に対して正確に当接させることができる。
また、コイルばねの収縮時に弁体部材を流路の開口縁部に均等に当接させることができるため、流路の開口縁部の偏磨耗を防ぐとともに、弁体部材が弁座部材に当接したときの異音の発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の車両用ブレーキ液圧制御装置を示した部分断面側面図である。
【図２】本実施形態の常開型の電磁弁を示した側断面図である。
【図３】本実施形態のコイルばねの模式図であり、（ａ）は自由長時の側断面図、（ｂ）は収縮時の側断面図である。
【図４】他の実施形態のコイルばねの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
以下の説明では、本実施形態の電磁弁を用いた車両用ブレーキ液圧制御装置の全体構成について説明した後に、本実施形態の電磁弁について詳細に説明する。
なお、本実施形態では、本発明の電磁弁を、アンチロックブレーキ制御や挙動安定化制御等が可能な車両用ブレーキ液圧制御装置に用いた場合を例として説明するが、本発明の電磁弁の用途を限定するものではない。
【００１６】
本実施形態の車両用ブレーキ液圧制御装置Ｕは、図１に示すように、自動四輪車や自動二輪車等の車両に用いられるものである。この車両用ブレーキ液圧制御装置Ｕでは、車輪ブレーキのホイールシリンダに付与するブレーキ液圧を適宜制御することで、アンチロックブレーキ制御や挙動安定化制御等の各種液圧制御が可能になっている。
【００１７】
車両用ブレーキ液圧制御装置Ｕは、基体１と、基体１の上面１ａに取り付けられた複数の電磁弁１０，２０と、各電磁弁１０，２０を取り囲む複数の電磁コイル３０と、基体１の上面１ａに固着されたハウジング４０と、ハウジング４０内に収容された制御基板５０と、基体１の下面１ｂに固着されたモータ６０と、を備えている。
【００１８】
本実施形態では、基体１に電磁弁１０，２０を組み付けるときの基体１の向きに合わせて、車両用ブレーキ液圧制御装置Ｕの構成を説明している。したがって、以下の説明における各方向と、車両用ブレーキ液圧制御装置Ｕを車両に搭載したときの方向とは必ずしも一致していない。
【００１９】
基体１の内部には、液圧源であるマスタシリンダとホイールシリンダとを接続するための液路１ｄが形成されている。
車両用ブレーキ液圧制御装置Ｕは、車体の挙動に基づいて、制御基板５０が電磁弁１０，２０やモータ６０を作動させる。そして、制御基板５０が電磁弁１０，２０やモータ６０を適宜に制御することで、液路１ｄ内のブレーキ液圧が増減する。
【００２０】
基体１は、車両に搭載される略直方体の金属部品である。基体１には、電磁弁１０，２０、プランジャポンプ（図示せず）、リザーバ（図示せず）等の部品が取り付けられる。基体１の上面１ａには、電磁弁１０，２０が装着される取付穴１ｅが形成されている。
【００２１】
常開型の電磁弁１０は、図２に示すように、固定コアとなる円筒状のボディ部材１１と、ボディ部材１１の下部に取り付けられた円筒状の弁座部材１２と、ボディ部材１１の上部に挿通された弁体部材１３と、弁座部材１２と弁体部材１３との間に介設されたコイルばね１４と、弁体部材１３の上方に配置された可動コア１５と、可動コア１５およびボディ部材１１に被せられ、ボディ部材１１の外周面に溶接されたカバー部材１６と、を備えている。
【００２２】
ボディ部材１１は、鉄や鉄合金等の磁性材料からなる。ボディ部材１１は、取付穴１ｅ内に挿入される挿入部１１ａと、取付穴１ｅから突出する突出部１１ｂと、を備えている。ボディ部材１１の中心部には、円形断面の中心穴１１ｃが軸方向に貫通している。
【００２３】
挿入部１１ａの側壁には、複数の連通穴１１ｄが径方向に貫通している。この連通穴１１ｄを通じて中心穴１１ｃと基体１の液路１ｄとが連通している。
また、挿入部１１ａの外周面には、連通穴１１ｄの開口部を覆うように配置された筒状の第一フィルタ１７ａが外嵌されている。
【００２４】
挿入部１１ａの外周面において、連通穴１１ｄの開口部の上下の位置には、挿入部１１ａの外周面と取付穴１ｅの内周面との間を液密にシールする環状のシール部材１８が外嵌されている。
【００２５】
取付穴１ｅの内周面の開口部側に設けた溝には、環状の係止部材１９が配置されている。係止部材１９は、挿入部１１ａに当接することで、取付穴１ｅに対するボディ部材１１の抜け止めとなる。
なお、取付穴１１の開口縁部を挿入部１１ａ側に塑性変形させることで、取付穴１ｅに対するボディ部材１１の抜け止めを構成してもよい。
【００２６】
弁座部材１２は、ボディ部材１１の中心穴１１ｃの下部に圧入されており、連通穴１１ｄよりも下方に配置されている。弁座部材１２の中心部には、流路１２ａが軸方向に貫通している。
また、弁座部材１２の下方には、中心穴１１ｃの最下部に圧入された第二フィルタ１７ｂが設けられている。
【００２７】
弁座部材１２の上端面１２ｂの中心部には、図３（ａ）に示すように、円筒状のばね取付部１２ｃが突設されている。ばね取付部１２ｃの上端面には流路１２ａが開口している。
流路１２ａの上側の開口縁部には、漏斗状（テーパ状）の弁座面１２ｄが形成されている。弁座面１２ｄは後記する弁体１３ｂが着座する部位である。
【００２８】
弁体部材１３は、ボディ部材１１の中心穴１１ｃ内に挿通されており、弁座部材１２に対して進退自在となっている。
弁体部材１３は、円形断面の軸部１３ａと、軸部１３ａの下端部に保持された球体からなる弁体１３ｂと、を備えている。
軸部１３ａの下端面１３ｃの中心部には、円形断面のばね取付部１３ｄが突設されている。
【００２９】
弁体１３ｂは、その一部がばね取付部１３ｄの下端面から突出した状態で、ばね取付部１３ｄの先端部に保持されている。
弁体１３ｂは、ばね取付部１３ｄの下端面に形成された凹部に挿入されている。そして、凹部の周囲を弁体１３ｂ側に塑性変形させることで、弁体１３ｂが軸部１３ａに保持されている。
【００３０】
コイルばね１４は、ボディ部材１１の中心穴１１ｃ内に収容されている。コイルばね１４は、弁座部材１２と弁体部材１３との間に圧縮状態で介設されており、コイルばね１４の付勢力によって、弁体部材１３を弁座部材１２から離れる方向に押し上げている。
【００３１】
コイルばね１４は、図３（ｂ）に示すように、線材Ｗを巻回したものである。コイルばね１４の上下両端部には座巻き部が形成されている。コイルばね１４の中間部では線材Ｗが螺旋状に巻回されている。コイルばね１４の上下両端面１４ａ，１４ｂは平行している（図３（ａ）参照）。
【００３２】
コイルばね１４の下端部は、弁座部材１２のばね取付部１２ｃに外嵌されている。コイルばね１４の下端面１４ｂは、弁座部材１２の上端面１２ｂに当接している。
このように、コイルばね１４の下端部を弁座部材１２のばね取付部１２ｃに外嵌させることで、コイルばね１４の下端面１４ｂの中心位置が弁座部材１２の軸線Ｌ２上に配置される。
【００３３】
コイルばね１４の上端部は、弁体部材１３のばね取付部１３ｄに外嵌されている。コイルばね１４の上端面１４ａは、軸部１３ａの下端面１３ｃに当接している。
このように、コイルばね１４の上端部を弁体部材１３のばね取付部１３ｄに外嵌させることで、コイルばね１４の上端面１４ａの中心位置が弁体部材１３の軸線Ｌ３上に配置される。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、コイルばね１４の自由長時の軸線Ｌ１は、弁座部材１２の軸線Ｌ２に対して傾斜しており、下端面１４ｂの中心位置から上方に向かうに従って、弁座部材１２の軸線Ｌ２から離れている。コイルばね１４の自由長時の軸線Ｌ１は、コイルばね１４の下端部において、弁座部材１２の軸線Ｌ２と交差している。
これにより、コイルばね１４の自由長時には、上端面１４ａの中心位置が弁座部材１２の軸線Ｌ２（下端面１４ｂの中心位置）に対して、弁座部材１２の径方向に変位している。
【００３５】
本実施形態のコイルばね１４では、線材Ｗの上下両端側の一巻き目と二巻き目との最大離間距離Ｐ１を他のピッチＰ２（標準ピッチ）よりも大きくすることで、コイルばね１４の軸線Ｌ１を弁座部材１２の軸線Ｌ２に対して傾斜させている。
具体的には、コイルばね１４の軸線Ｌ１に対して線材Ｗの端部Ｗ１，Ｗ２側の反対側において、コイルばね１４の上下両端側の一巻き目と二巻き目の最大離間距離Ｐ１が他のピッチＰ２よりも大きく形成されている。
コイルばね１４の上側の最大離間距離Ｐ１の位置と、コイルばね１４の下側の最大離間距離Ｐ１の位置とは、コイルばね１４の軸線Ｌ１を挟んで対称となる位置に配置されている。
【００３６】
なお、線材を螺旋状に巻回したコイルばねを収縮させたときには、コイルばねの形状特性により、コイルばねの軸線が自由長時の軸線に対して傾斜する。
本実施形態では、全てのピッチがピッチＰ２であり、自由長時の軸線が弁座部材１２の軸線Ｌ２に一致しているコイルばねを収縮させたときの軸線の傾動方向の反対側に軸線Ｌ１を予め傾斜させている。
【００３７】
また、図３（ｂ）に示すように、コイルばね１４が収縮したときには、弁座部材１２の軸線Ｌ２に対するコイルばね１４の軸線Ｌ１の傾斜角度が小さくなり、コイルばね１４の軸線Ｌ１と弁座部材１２の軸線Ｌ２とが概ね一致するように、弁座部材１２の軸線Ｌ２に対するコイルばね１４の自由長時の軸線Ｌ１の傾斜角度が設定されている。
【００３８】
これにより、コイルばね１４が収縮し、弁体１３ｂが弁座面１２ｄに着座したときに、弁座部材１２の軸線Ｌ２、コイルばね１４の軸線Ｌ１および弁体部材１３の軸線Ｌ３が一致するようになる。そして、弁座部材１２の中心部に形成された流路１２ａの軸線Ｌ２上に、弁体部材１３の弁体１３ｂの中心位置が配置され、流路１２ａの開口縁部に形成された弁座面１２ｄに対して、弁体１３ｂが均一に当接する。
【００３９】
可動コア１５は、図２に示すように、磁性材料であり、弁体部材１３の上側に配置されている。可動コア１５は、通常時はコイルばね１４の付勢力によって弁体部材１３を介して上方に押し上げられている。後記する電磁コイル３０を励磁したときには、可動コア１５は固定コアであるボディ部材１１に引き寄せられてコイルばね１４の付勢力に抗して下方に移動し、弁体部材１３を下方に押し下げる。
【００４０】
カバー部材１６は上端が閉塞された筒状の部材であり、可動コア１５およびボディ部材１１の突出部１１ｂの上端部に被せられており、突出部１１ｂの外周面に溶接されている。
【００４１】
前記した電磁弁１０において、取付穴１ｅから突出した部位の周囲には、図１に示すように、電磁弁１０を駆動させるための電磁コイル３０が配置される。
電磁コイル３０は、電磁弁１０を取り囲んだ状態で、ハウジング４０内に収容されている。電磁コイル３０は、制御基板５０から通電されることで、電磁弁１０の周囲に磁場を発生させる。
【００４２】
常開型の電磁弁１０では、電磁コイル３０が励磁されると、図２に示す可動コア１５がボディ部材１１に吸引されて下方に移動し、弁体部材１３を下方に押し下げる。これにより、コイルばね１４が収縮し、弁体１３ｂが弁座部材１２の弁座面１２ｄに着座して流路１２ａが閉塞される。
また、電磁コイル３０を消磁させると、コイルばね１４の付勢力によって弁体部材１３および可動コア１５が上方に押し戻され、弁体１３ｂが弁座面１２ｄから離間して流路１２ａが開放される。
【００４３】
以上のような電磁弁１０では、図３（ｂ）に示すように、コイルばね１４の収縮時に弁座部材１２の軸線Ｌ２、コイルばね１４の軸線Ｌ１および弁体部材１３の軸線Ｌ３が一致する。これにより、電磁弁１０が閉じたときに、弁体１３ｂが流路１２ａの軸線Ｌ２上に配置され、弁体１３ｂが弁座面１２ｄに均等に当接するため、弁座面１２ｄの偏磨耗を防ぐとともに、弁体部材１３が弁座部材１２に当接したときの異音の発生を防ぐことができる。
【００４４】
また、電磁弁１０では、図３（ａ）に示すように、コイルばね１４の上下両端側の一巻き目と二巻き目との最大離間距離Ｐ１を、コイルばね１４の他のピッチよりも大きく形成することで、コイルばね１４の自由長時の軸線Ｌ１を弁座部材１２の軸線Ｌ２に対して簡単に傾斜させている。
【００４５】
なお、常開型の電磁弁１０に用いられているコイルばね１４と同じ形状のコイルばねを、図１に示す常閉型の電磁弁２０に用いてもよい。
常閉型の電磁弁２０は、円筒状の弁座部材２２と、弁座部材２２の上方に配置された弁体部材２３と、弁体部材２３の上方に配置された固定コア２５と、弁体部材２３と固定コア２５との間に介設されたコイルばね２４と、を備えている。
【００４６】
常閉型の電磁弁２０では、通常時はコイルばね２４の付勢力によって、弁体部材２３が弁座部材２２に当接して閉じている。そして、電磁コイル３０が励磁されると、固定コア２５が弁体部材２３を吸引し、弁体部材２３をコイルばね１４の付勢力に抗して上方に移動させる。これにより、コイルばね２４が収縮し、弁体部材２３が弁座部材２２から離間して、電磁弁２０が開いた状態となる。
【００４７】
常閉型の電磁弁２０では、弁体部材２３と固定コア２５との間にコイルばね２４が圧縮状態で介設されており、閉弁時（通常時）にコイルばね２４が自由長時よりも収縮している。そして、常閉型の電磁弁２０では、閉弁時にコイルばね２４の軸線と弁座部材２３の軸線とが概ね一致するように、コイルばね２４の自由長時の軸線を、弁座部材２３の軸線に対して傾斜させている。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
電磁弁１０では、図３（ａ）に示すように、コイルばね１４の上下両端側の一巻き目と二巻き目との最大離間距離Ｐ１を、他のピッチＰ２よりも大きく形成しているが、コイルばね１４の上下一方の一巻き目と二巻き目との最大離間距離Ｐ１を、他のピッチＰ２よりも大きく形成することで、コイルばね１４の軸線Ｌ１を弁座部材１２の軸線Ｌ２に対して傾斜させてもよい。
【００４９】
また、図４に示すように、コイルばね１４の上下両端面１４ａ，１４ｂに、線材Ｗの外周面を研削した研削面Ｗ３を形成することで、コイルばね１４の自由長時の軸線Ｌ１を弁座部材１２の軸線Ｌ２に対して傾斜させてもよい。
この構成では、コイルばね１４の自由長時の軸線Ｌ１を弁座部材１２の軸線Ｌ２に対して簡単に傾斜させるとともに、コイルばね１４の自由長時の軸線Ｌ１と弁座部材１２の軸線Ｌ２との傾斜角度を簡単に調整することができる。
なお、コイルばね１４の一方の端面１４ａ，１４ｂに研削面Ｗ３を形成することで、コイルばね１４の自由長時の軸線Ｌ１を弁座部材１２の軸線Ｌ２に対して傾斜させてもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、コイルばね１４の収縮時に弁座部材１２の軸線Ｌ２にコイルばね１４の軸線Ｌ１が一致しているが、コイルばね１４の収縮時に弁座部材１２の軸線Ｌ２に対するコイルばね１４の軸線Ｌ１の傾斜角度が小さくなっていればよく、必ずしも各軸線Ｌ１，Ｌ２が一致している必要はない。
【００５１】
なお、本実施形態では、図１に示すように、アンチロックブレーキ制御や挙動安定化制御等が可能な車両用ブレーキ液圧制御装置Ｕに用いられる電磁弁１０，２０を例として説明しているが、本発明の電磁弁の用途は限定されるものではなく、例えば、回生ブレーキ制御と協調して液圧式ブレーキの液圧を制御可能な車両用ブレーキ液圧制御装置等の各種装置に用いることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１      基体
１ｄ    液路
１ｅ    取付穴
１０    常開型の電磁弁
１１    ボディ部材
１１ａ  挿入部
１１ｂ  突出部
１１ｃ  中心穴
１１ｄ  連通穴
１２    弁座部材
１２ａ  流路
１２ｄ  弁座面
１３    弁体部材
１３ａ  軸部
１３ｂ  弁体
１４    コイルばね
１４ａ  上端面
１４ｂ  下端面
１５    可動コア
２０    常閉型の電磁弁
２２    弁座部材
２３    弁体部材
２５    固定コア
３０    電磁コイル
４０    ハウジング
５０    制御基板
６０    モータ
Ｌ１    コイルばねの軸線
Ｌ２    弁座部材の軸線
Ｌ３    弁体部材の軸線
Ｕ      車両用ブレーキ液圧制御装置
Ｗ      線材
Ｗ１，Ｗ２    線材の端部
Ｗ３    研削面
【図１】
2014214779.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014214779.tif 000005
【図４】
2014214779.tif 000006