(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボデーと、前記ボデー内に設けられた第１通路及び第２通路と、前記第１及び第２通路間に位置するよう前記ボデーに設けられた弁座と、前記ボデー内に前記弁座に着脱可能に配設され前記第１及び第２通路間を開閉する弁体と、一端が前記ボデーに固定され他端が閉塞する筒状のスリーブと、前記スリーブ内に配設され前記ボデーに固定された固定コアと、前記固定コアとの間で磁気ギャップを形成するよう前記スリーブ内に移動自在に配設され、その移動により前記弁体を作動させる可動コアと、前記スリーブの周りに配設され電磁力により前記可動コアを作動させる筒状のコイルアッセンブリとを備えた電磁弁において、
前記スリーブの全体が磁性体で構成され、
前記可動コアを前記スリーブに接触させないようにその移動方向に案内する案内部材を備え、
前記案内部材は、前記可動コアの外周部に設けられ、前記可動コアの移動時に前記スリーブと摺接する非磁性体製のリングで構成され、
前記可動コアの外周部にその軸方向に延在する液通路となる溝が形成され、
前記リングは一対の開放端をもち、その両開放端は前記溝に向けて曲げられていることを特徴とする電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、電磁弁に関するもので、例えばアンチロックブレーキ機能やトラクションコントロール機能を有する車両用ブレーキ装置に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電磁弁としては、例えば特開平６−１２９５５９号公報に示されるものが知られている。このものは、ボデーと、ボデー内に設けられた第１通路及び第２通路と、第１通路及び第２通路間に位置するようボデーに設けられた弁座と、ボデー内に弁座に着脱可能に配設され第１及び第２通路間を開閉する弁体と、一端がボデーに固定され他端が閉塞する筒状のスリーブと、スリーブの周りに配設された筒状のボビンと、ボビンに巻回されたコイルと、スリーブ内にその一端側に配設されボデーに固定された固定コアと、固定コアとの間で磁気ギャップを形成するようスリーブ内にその他端側に摺動自在に配設され、その摺動により弁体を作動させる可動コアとを備えたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記スリーブは非磁性体で構成されるのが一般的であるが、その場合、ボビンの一端及び可動コア間並びにボビンの他端及び固定コア間に非磁性体のスリーブが存在するため、コイル通電時において磁気抵抗が増大し、可動コア及び固定コア間の磁気ギャップに発生する吸引力が低下することとなる。
【０００４】
磁気抵抗を減少させるため、スリーブ全体を磁性体で構成することが考えられるが、その場合、可動コアが磁性体のスリーブ内で摺動する構成となるため、コイル通電時にスリーブ及び可動コア間に発生する磁力の影響で可動コアの摺動抵抗が増大し、結果、弁体の応答性が低下する。
【０００５】
故に、本発明は、可動コアの移動抵抗を増大させることなく磁気抵抗を減少させることを、その技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の技術的課題を解決するために、請求項１の発明は、ボデーと、前記ボデー内に設けられた第１通路及び第２通路と、前記第１及び第２通路間に位置するよう前記ボデーに設けられた弁座と、前記ボデー内に前記弁座に着脱可能に配設され前記第１及び第２通路間を開閉する弁体と、一端が前記ボデーに固定され他端が閉塞する筒状のスリーブと、前記スリーブ内に配設され前記ボデーに固定された固定コアと、前記固定コアとの間で磁気ギャップを形成するよう前記スリーブ内に移動自在に配設され、その移動により前記弁体を作動させる可動コアと、前記スリーブの周りに配設され電磁力により前記可動コアを作動させる筒状のコイルアッセンブリとを備えた電磁弁において、
前記スリーブの全体が磁性体で構成され、
前記可動コアを前記スリーブに接触させないようにその移動方向に案内する案内部材を備え、
前記案内部材は、前記可動コアの外周部に設けられ、前記可動コアの移動時に前記スリーブと摺接する非磁性体製のリングで構成され、
前記可動コアの外周部にその軸方向に延在する液通路となる溝が形成され、
前記リングは一対の開放端をもち、その両開放端は前記溝に向けて曲げられているものである。
【０００７】
請求項１の発明によれば、スリーブの全体が磁性体で構成されているので、コイル通電時における磁気抵抗を減少させることができる。また、安価にスリーブを製造することができる。また、可動コアの外周部に非磁性体製のリングを設け、稼動コアの移動時にリングがスリーブと摺接するするように構成したので、磁性対のスリーブ及び可動コア間に磁力が作用しても、非磁性体のリングのスリーブとの摺接により可動コアがスリーブに接触することを回避できる。従って、可動コアは常にスリーブと接触することはなく、その結果、可動コアを磁性体のスリーブ内で摺動させる場合と比較して、可動コアの移動抵抗を低下させることができる。尚、リングはスリーブ内で摺動するが、リングが非磁性体であるため、磁力の影響を極力避けることができ、結果、リングの摺動抵抗は低いものとなる。更に、非磁性体のリングにより可動コアをセンタリングできるため、スリーブ及び可動コア間に発生する磁力が打ち消され、結果、可動コアの移動抵抗を一層低下させることができる。更には、リングの両端を開放させたので、可動コアへの組付が容易となる。また、その両開放端を溝に曲げて係止したので、両開放端のエッジ部によりスリーブが磨耗するのを防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照してこの出願の実施形態に係る電磁弁を説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１〜図３を参照して、第１の実施形態の電磁弁について説明する。
【００２０】
図１に示すように、ボデー１０内には、第１通路１１，第２通路１２及び第３通路１３が形成されている。第１通路１１は、車輪を制動する車輪ブレーキシリンダ（図示せず）に接続され、第２通路１２は、ブレーキペダル（図示せず）の操作力に対応するブレーキ液圧を発生するマスタシリンダ（図示せず）に接続され、第３通路１３は高圧ブレーキ液を蓄えるためのアキュムレータ（図示せず）に接続されている。
【００２１】
ボデー１０内には、第１弁座シート１４及び第２弁座シート１５が固定されている。第１弁座シート１４は、第１通路１１及び第２通路１２間に位置しており、第２弁座シート１５は、第１通路１１及び第３通路１３間に位置している。これら第１及び第２弁座シートは、夫々互いに対向する第１弁座１４ａ，第２弁座，１５ａを有する。
【００２２】
第１及び第２弁座シート１４及び１５間には、ボール（弁体）１６が図示上下方向に移動自在に配設されている。このボール１６は、常態では図１に示すように、第２弁座１５ａに着座しており、第１及び第２通路１１，１２間を連通させると共に、第１及び第３通路１１，１３間の連通を遮断している。このボール１６は、押え部材１７により第２弁座１５ａから離脱する方向への移動が規制されている。つまり、押え部材１７は、スプリング１８によりボール１６側に付勢され、ボール１６を第２弁座１５ａに押えつけている。
【００２３】
ボデー１０には、図示上方に向けて開口する孔１０ａが形成され、この孔１０ａにはコアアッセンブリ１９が取り付けられる。このコアアッセンブリ１９は、円筒状のスリーブ１９１と、固定コア１９２と、可動コア１９３と、スプリング１９４とを備える。スリーブ１９１は、一端が開口し他端が閉塞しており、開口端は固定コア１９２と共にボデー１０の孔１０ａに固定されている。つまり、孔１０ａ及びスリーブ１９１の開口端間にスペーサ２０が圧入されている。固定コア１９２は、スリーブ１９１内にその開口端側に配設されている。可動コア１９３は、スリーブ１９１内にその閉塞端側にスリーブ１９１の延在方向に移動自在に配設され、固定コア１９２との間で磁気ギャップ１９５を形成している。この可動コア１９３には、ロッド１９６の一端が圧入され、その他端は、ボール１６に係合可能であり、図示下方向への移動時にボール１６と係合してボール１６を第２弁座１５ａから離脱させる。可動コア１９３はスリーブ１９１の閉塞端により図示上方向への移動が規制されている。スプリング１９４は、固定コア１９２及び可動コア１９３間に配設され、磁気ギャップを大きくする方向に（即ち図示上方向に）可動コア１９３を付勢している。
【００２４】
スリーブ１９１の外周には、円筒状のコイルアッセンブリ２１が配設され、コイルアッセンブリ２１は抜け止めリング２２を介してスリーブ１９１に固定されている。コイルアッセンブリ２１は、円筒状のボビン２１１と、ボビン２１１に巻回されたコイル２１２と、コイル２１２を囲むように設けられた第１ヨーク２１３及び第２ヨーク２１４とを備える。第１ヨーク２１３は、可動コア１９３側に位置し、コイル２１２の外周、ボビン２１１の図示上端の外側及びボビン２１１の内周に位置する。第２ヨーク２１４は、固定コア１９２側に位置し、ボビン２１１の図示下端及びボデー１０間並びにボビン２１１の内周に位置する。
【００２５】
以下、図２〜図４を参照して本発明の主要部に相当する部分について説明する。
【００２６】
スリーブ１９１は、その全体が磁性体（ここではＳＵＳ４３０）で構成され、その肉厚は極力薄くなっている。図４に示すように、可動コア１９３の外周部には、円周方向に延在するようにリング溝１９３ａが形成され、軸方向に延在するように液通路（ここでは２個）１９３ｂが形成されている。液通路１９３ｂは、通路側から固定コア１９１及びロッド１９５間を経由して磁気ギャップ１９５に流入した液を案内するもので、その結果、可動コア１９３が円滑に移動できる。リング溝１９３ａには、非磁性体製（ここではＳＵＳ３０４）のリング（案内部材）２３が挿入され、このリング溝１９３ａによりリング２３が軸方向へずれないように規制されている。このリング２３の外径は、スリーブ１９１の内径と等しくされており、可動コア１９３の外径よりも僅かに大きくなっている。つまり、リング２３は、磁性体のスリーブ１９１と常時接触しており、スリーブ１９１及び可動コア１９３間に、リング２３の外径及び可動コアの外径間の差に相当する隙間２４を形成している。リング２３は、可動コア１９３をスリーブ１９１に接触させないようにその移動方向に案内している。
【００２７】
図３及び図４に示すように、リング２３は、一対の開放端２３ａ，２３ｂをもち、これらの開放端２３ａ，２３ｂは一方の液通路１９３ｂの底面に向けて曲げられて係止されている。また、スリーブ１９１と線接触にするため、リング２３は断面円形状を呈している。
【００２８】
次に、上記の３方向電磁弁の作用について説明する。
【００２９】
コイル２１２への非通電時には、固定コア１９２及び可動コア１９３間の磁気ギャップに吸引力が作用しないため、スプリング１９４の付勢力によりロッド１９６は図１に示すボール１６を押圧しない位置に存在する。その結果、スプリング１８の付勢力によりボール１６が第２弁座１５ａに着座しており、第１及び第２通路１１，１２間は開き、第１及び第３通路１１，１３間は閉じている。従って、マスタシリンダのブレーキ液が第２通路１２及び第１通路１１を介して車輪ブレーキシリンダに付与される。
【００３０】
一方、コイル２１２へ通電すると、コイル２１２から第１ヨーク２１３、磁性体のスリーブ１９１、可動コア１９３、磁気ギャップ１９５、固定コア１９２、スリーブ１９１及び第２ヨーク２１４を介してコイル２１２に磁束が流れる。ここで、スリーブ１９１が磁性体であるので、磁気抵抗が減少され、結果、磁気ギャップ１９５に発生する吸引力を向上できる。
【００３１】
このように、磁気ギャップ１９５に吸引力が作用するため、リング２３により可動コア１９３がスリーブ１９１に接触することなくセンタ位置を維持しながら図示下方向に移動する。これにより、可動コア１９３及びスリーブ１９１間に作用する磁力が打ち消され、結果、可動コア１９３の移動抵抗は軽減される。可動コア１９３の移動に伴い、ロッド１９６がボール１６に向けて移動しそれを押圧する。結果、ボール１６がスプリング１８の付勢力に抗して第２弁座１５ａから離脱し、第１及び第３通路１１，１３が開く。そして、ボール１６が第１弁座１４ａに着座し、第１及び第２通路１１，１２間を閉じる。従って、アキュムレータ内の高圧ブレーキ液が第３通路１３及び第１通路１１を介して車輪ブレーキシリンダに付与される。
【００３２】
尚、第１実施形態では３ポート２位置弁について説明したが、第１実施形態の主要部は２ポート２位置弁（常開弁及び常閉弁）にも適用可能である。
【００３３】
（第２の実施形態）
図５は第２の実施形態の電磁弁の全体構成図である。
【００３４】
図５に示すように、ボデー３０内には、第１通路３１及び第２通路３２が形成されている。ボデー３０内には、弁座シート３３が固定され、第１通路３１及び第２通路３２間に位置している。この弁座シート３３は、弁座３３ａを有する。ボデー３０には、図示上方に向けて開口する孔３０ａが形成され、この孔３０ａにはコアアッセンブリ３４が取り付けられる。このコアアッセンブリ３４は、円筒状のスリーブ３４１と、固定コア３４２と、可動コア３４３と、スプリング３４４とを備える。スリーブ３４１は、一端が開口し他端が閉塞しており、開口端はボデー３０の孔３０ａにカシメ固定されている。固定コア３４２は、スリーブ３４内に圧入されている。可動コア３４３は、スリーブ３４１内にその閉塞端側にスリーブ３４１の延在方向に移動自在に配設され、固定コア３４２との間で磁気ギャップ３４５を形成している。この可動コア３４３には、ロッド３４６の一端が圧入されている。ロッド３４６の他端には、弁体３４７が一体的に設けられ、弁座３３ａと着脱可能になっている。尚、可動コア３４３はスリーブ３４１の閉塞端により図示上方向への移動が規制されている。スプリング３４４は、固定コア３４２及び可動コア３４３間に配設され、開弁方向に（即ち図示上方向に）可動コア３４３を付勢している。
【００３５】
スリーブ３４１の外周には、円筒状のコイルアッセンブリ３５が配設され、コイルアッセンブリ３５は抜け止めリング３６を介してスリーブ３４１に固定されている。コイルアッセンブリ３５は、円筒状のボビン３５１と、ボビン３５１に巻回されたコイル３５２と、コイル３５２を囲むように設けられた第１ヨーク３５３及び第２ヨーク３５４とを備える。第１ヨーク３５３は、可動コア３４３側に位置し、コイル３５２の外周及びボビン３５１の図示上端の外側に位置する。第２ヨーク３５４は、固定コア３４２側に位置し、ボビン３５１の図示下端及びボデー３０間に位置する。
【００３６】
以下、本発明の主要部に相当する部分について説明する。
【００３７】
スリーブ３４１は、第１磁性部３４１ａと、第２磁性部３４１ｂと、非磁性部３４１ｃとから構成されている。第１磁性部３４１ａは、磁性体（ここではＳＵＳ４３０）で構成され、コイルアッセンブリ３５の中央から所定距離上方に移動した位置よりも上方に位置する。つまり、第１磁性部３４１ａは、少なくともコイルアッセンブリ３５の上端及び可動コア３４３間（つまり磁束が通過する部位）に存在している。第２磁性部３４１ｂも、磁性体（ここではＳＵＳ４３０）で構成され、コイルアッセンブリ３５の中央から所定距離下方に移動した位置よりも下方に位置する。つまり、第２磁性部３４１ｂは、少なくともコイルアッセンブリ３５の下端及び固定コア３４２間（つまり磁束が通過する部位）に存在している。非磁性部３４１ｃは、非磁性体（ここではＳＵＳ３０４）で構成され、第１及び第２磁性部３４１ａ，３４１ｂ間に位置する。つまり、非磁性部３４１ｃは、コイルアッセンブリ３５の中央部近傍に存在する。尚、これらの第１、第２及び第３磁性部３４１ａ，３４１ｂ，３４１ｃは、ロウ付けや溶接により一体的に結合されている。
【００３８】
可動コア３４３は、スリーブ３４３の内径よりも僅かに小さい外径をもつ小径部３４３ａと、スリーブ３４３の内径に等しい外径をもつ大径部（摺接部）３４３ｂとを有する。大径部３４３ｂは、スリーブ３４１の非磁性部３４１ｃに常時接触しており、可動コア３４３の移動時にそれに摺接する。つまり、この大径部３４３ｃの非磁性部３４１ｃに対する摺動により、可動コア３４３の小径部３４３ａがスリーブ３４１の第１磁性部３４１ａに接触しないように案内される。
【００３９】
尚、第２実施形態では常開型の２ポート２位置弁について説明したが、第２実施形態の主要部は常閉型の２ポート２位置弁や３ポート２位置弁にも適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、スリーブの全体が磁性体で構成されているので、コイル通電時における磁気抵抗を減少させることができる。また、安価にスリーブを製造することができる。また、可動コアの外周部に非磁性体製のリングを設け、稼動コアの移動時にリングがスリーブと摺接するするように構成したので、磁性対のスリーブ及び可動コア間に磁力が作用しても、非磁性体のリングのスリーブとの摺接により可動コアがスリーブに接触することを回避できる。従って、可動コアは常にスリーブと接触することはなく、その結果、可動コアを磁性体のスリーブ内で摺動させる場合と比較して、可動コアの移動抵抗を低下させることができる。尚、リングはスリーブ内で摺動するが、リングが非磁性体であるため、磁力の影響を極力避けることができ、結果、リングの摺動抵抗は低いものとなる。更に、非磁性体のリングにより可動コアをセンタリングできるため、スリーブ及び可動コア間に発生する磁力が打ち消され、結果、可動コアの移動抵抗を一層低下させることができる。更には、リングの両端を開放させたので、可動コアへの組付が容易となる。また、その両開放端を溝に曲げて係止したので、両開放端のエッジ部によりスリーブが磨耗するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電磁弁の断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図２の斜視図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１０  ボデー
１１  第１通路
１２  第２通路
１４ａ  第１弁座（弁座）
１６  ボール（弁体）
１９１  スリーブ
１９２  固定コア
１９３  可動コア
１９３ｂ  液通路
１９５  磁気ギャップ
２１  コイルアッセンブリ
２３  リング（案内部材）
【図１】
0003591146.tif 000002
【図２】
0003591146.tif 000003
【図３】
0003591146.tif 000004
【図４】
0003591146.tif 000005