(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定コア（３０）と、該固定コア（３０）に対する近接、離反が可能である可動コア（３１）と、該可動コア（３１）を固定コア（３０）側に吸引する電磁力を発揮するコイル（３２）とを備えるソレノイド（６）と；前記固定コア（３０）に同軸にかつ軸方向相対位置を不能として連結されるポンプハウジング（８）内に、該ポンプハウジング（８）との間に形成されるポンプ室（１１）に一端を臨ませるとともに前記可動コア（３１）に他端側が同軸に連接されるプランジャ（９）が摺動可能に嵌合されるポンプ（５）と；で構成されるソレノイドポンプ装置において、円筒状に形成される固定コア（３０）および前記可動コア（３１）を囲繞して前記コイル（３２）が配置され、表面に硬化処理が施される炭素鋼製のポンプハウジング（８）が一端に結合される接続筒部（３３）の他端が、前記可動コア（３１）とは反対側で前記固定コア（３０）の端部に同軸にかつ一体に連設され、前記固定コア（３０）に軸方向移動可能に挿通される非磁性材料製のロッド（４８）の一端が、表面に硬化処理が施される炭素鋼製のプランジャ（９）に同軸に当接され、前記ロッド（４８）の他端が前記可動コア（３１）に同軸に当接されることを特徴とするソレノイドポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定コアと、該固定コアに対する近接、離反が可能である可動コアと、該可動コアを固定コア側に吸引する電磁力を発揮するコイルとを備えるソレノイドと；前記固定コアに同軸にかつ軸方向相対位置を不能として連結されるポンプハウジング内に、該ポンプハウジングとの間に形成されるポンプ室に一端を臨ませるとともに前記可動コアに他端側が同軸に連接されるプランジャが摺動可能に嵌合されるポンプと；で構成されるソレノイドポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかるソレノイドポンプ装置は、たとえば特開平６−２８８３４１号公報等により既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のソレノイドポンプ装置では、ポンプハウジングが、機械的強度を増すためのカーボン繊維ならびに摺動抵抗を減らすためのフッ素樹脂系の粉末が添加された耐熱性樹脂により形成され、プランジャが、表面硬度を増すための硬質クロームまたは液体軟窒化処理が施されたステンレス材により形成されているが、耐熱性樹脂にカーボン繊維が添加された材料は一般的に値段が高く、しかも加工コストも増大してしまう。
【０００４】
このような問題を解決するために、ポンプハウジングおよびプランジャを、硬化処理が施された炭素鋼により形成することが考えられるが、上記従来のものでは、固定コア内にポンプハウジングおよびプランジャが配置されている。そのため、上記従来のポンプハウジングと同様の配置のままで、硬化処理が施された炭素鋼によりポンプハウジングおよびプランジャを形成したのでは、ポンプハウジングおよびプランジャに固定コア側からの磁界による影響が及び、ポンプハウジングおよびプランジャに磁気的固着が生じて、ポンプの作動性が悪化するおそれがある。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ポンプの作動性を確保しつつ、ポンプハウジングおよびプランジャを低コストの材料で形成することを可能としたソレノイドポンプ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、固定コアと、該固定コアに対する近接、離反が可能である可動コアと、該可動コアを固定コア側に吸引する電磁力を発揮するコイルとを備えるソレノイドと；前記固定コアに同軸にかつ軸方向相対位置を不能として連結されるポンプハウジング内に、該ポンプハウジングとの間に形成されるポンプ室に一端を臨ませるとともに前記可動コアに他端側が同軸に連接されるプランジャが摺動可能に嵌合されるポンプと；で構成されるソレノイドポンプ装置において、円筒状に形成される固定コアおよび前記可動コアを囲繞して前記コイルが配置され、表面に硬化処理が施される炭素鋼製のポンプハウジングが一端に結合される接続筒部の他端が、前記可動コアとは反対側で前記固定コアの端部に同軸にかつ一体に連設され、前記固定コアに軸方向移動可能に挿通される非磁性材料製のロッドの一端が、表面に硬化処理が施される炭素鋼製のプランジャに同軸に当接され、前記ロッドの他端が前記可動コアに同軸に当接されることを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、一端にポンプハウジングを結合せしめた接続筒部の他端が、可動コアとは反対側で固定コアの端部に同軸にかつ一体に連設されるので、少なくともポンプハウジングが固定コアから離隔した位置に配置されることになり、また固定コアに軸方向移動可能に挿通される非磁性材料製のロッドがプランジャに同軸に当接されるので、コイルの励磁により固定コアに生じる磁界の影響がポンプハウジングおよびプランジャに及ぶことが極力抑制される。このため、ポンプハウジングと、該ポンプハウジングに摺動可能に嵌合されるプランジャとが、強度および耐摩耗性の確保のために表面に硬化処理が施された炭素鋼から成ることに起因して、炭素分を比較的多く含むものであっても、固定コア側からの磁界の影響による磁気の残留を極力抑制し、ポンプハウジングおよびプランジャの磁気的固着が生じることを抑制することができる。したがって、加工性に優れ、しかも低コストである炭素鋼によりポンプハウジングおよびプランジャを形成しても、ポンプの作動性を良好に維持することが可能であり、コスト低減を図りつつポンプの作動性を確保することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【０００９】
図１は本発明の一実施例を示すものであり、このソレノイドポンプ装置は、たとえば車両用のブレーキ液圧制御装置に用いられるものであり、ポンプ５と、該ポンプ５を駆動するソレノイド６とで構成される。
【００１０】
ポンプ５は、端壁７を一端に有する有底円筒状のポンプハウジング８と、ポンプハウジング８に摺動自在に嵌合される棒状のプランジャ９とを備える。
【００１１】
ポンプハウジング８は、加工性に優れた炭素鋼にポンプハウジング８の形状に応じた加工が施された後に強度および耐摩耗性を確保すべく、浸炭、焼入、焼き戻し等の硬化処理が施されて成るものであり、またプランジャ９も、加工性に優れた炭素鋼にプランジャ９の形状に応じた加工が施された後に強度および耐摩耗性を確保すべく、浸炭、焼入、焼き戻し等の硬化処理が施されて成るものである。
【００１２】
ポンプハウジング８における前記端壁７の中央部には吐出口１０が設けられ、プランジャ９の一端および前記端壁７間にはポンプ室１１が形成される。またプランジャ９の他端は、ポンプハウジング８の他端から突出するものであり、このプランジャ９の他端には、該プランジャ９の一直径線に沿って延びるとともに両端をプランジャ９の外面に開口せしめた吸入口１２が設けられる。さらにプランジャ９の一端中央部に設けられるテーパ状の弁座１３に一端開口部を臨ませる連通路１４がプランジャ９に同軸に設けられ、該連通路１４の他端は吸入口１２に連通する。
【００１３】
ポンプ室１１内には、連通路１４の一端開口部を閉鎖可能な吸入弁１５が収納されており、該吸入弁１５は、前記弁座１３と、該弁座１３に着座可能な球状の弁体１６と、ポンプハウジング８の端壁７および弁体１６間に設けられて該弁体１６を弁座１３に着座する方向に付勢するばね力を発揮するばね１７とを備える。
【００１４】
この吸入弁１５は、プランジャ９がポンプ室１１の容積を増大する方向（図１の右方向）に移動するのに伴ってポンプ室１１の圧力が減圧されるのに応じて開弁し、吸入口１２から連通路１４を介してポンプ室１１にブレーキ液を吸入するが、プランジャ９がポンプ室１１の容積を減小する方向に移動するのに伴ってポンプ室１１の圧力が増圧されるのに応じて閉弁し、連通路１４からポンプ室１１へのブレーキ液の流入を阻止する働きをする。
【００１５】
ところで、ポンプ５は該基体１８に取付けられるものであり、該基体１８には、ポンプ５のポンプハウジング８を嵌合、固定するための有底の第１嵌合孔１９が設けられており、ポンプハウジング８は、その一端部と第１嵌合孔１９の閉塞端との間に吐出液室２０を形成するようにして前記第１嵌合孔１９に嵌合され、ポンプハウジング８の外周には第１嵌合孔１９の内周面に弾発的に接触する環状のシール部材２１が装着される。
【００１６】
上記吐出液室２０内でポンプハウジング８には吐出弁２２が装着されており、該吐出弁２２は、ポンプ室１１に通じる吐出口１０を中央部に臨ませて端壁７の吐出液室２０側の面に設けられるテーパ状の弁座２３と、該弁座２３に着座可能な球状の弁体２４と、ポンプハウジング８の一端に装着されるリテーナ２６および弁体２４間に設けられて弁体２４を弁座２３への着座方向に付勢するばね力を発揮するばね２５とを備え、リテーナ２６の中央部には該リテーナ２６で吐出液室２０内を区画しないようにするための連通孔２７が設けられている。
【００１７】
このような吐出弁２２は、プランジャ９がポンプ室１１の容積を増大する方向に移動するのに伴ってポンプ室１１の圧力が減圧されるのに応じて閉弁し、吐出液室２０から吐出口１０を介してポンプ室１１にブレーキ液が流入するのを阻止するが、プランジャ９がポンプ室１１の容積を減小する方向に移動するのに伴ってポンプ室１１の圧力が増圧されるのに応じて開弁し、ポンプ室１１から吐出口１０を介して吐出液室２０にブレーキ液を吐出する働きをする。而して基体１８には、吐出液室２０に一端が通じる吐出通路２８が設けられる。
【００１８】
ソレノイド５は、固定コア３０と、該固定コア３０に対する近接、離反を可能として前記ポンプ５のプランジャ９に同軸に連結される可動コア３１と、励磁時に可動コア３１を固定コア３０側に吸引する電磁力を発揮するコイル３２とを備える。
【００１９】
固定コア３０は、加工性に優れた快削鋼等の磁性金属により円筒状に形成されるものであり、一端をポンプ５側に延出させた接続筒部３３の他端が、可動コア３１とは反対側で固定コア３０の端部に同軸にかつ一体に連設される。この接続筒部３３の一端部には、ポンプ５におけるポンプハウジング８の他端が、圧入等により結合される。また固定コア３０および接続筒部３３の連設部から半径方向外方に張出すフランジ部３４が、固定コア３０および接続筒部３３に一体に設けられる。
【００２０】
しかもポンプ５におけるプランジャ９の他端部はポンプハウジング８の他端から突出して前記接続筒部３３内に摺動自在に嵌合されるものであり、接続筒部３３の内面には、プランジャ９の他端部外面に弾発的に摺接する環状のシール部材３５が装着される。
【００２１】
ところで、基体１８には、ポンプハウジング８を嵌合せしめた第１嵌合孔１９よりも大径である第２嵌合孔３６が、両嵌合孔１９，３６間に環状の段部３７を形成するようにして第１嵌合孔１９と同軸に設けられており、第２嵌合孔３６の外端は基体１８の外面に開口される。而して接続筒部３３を第２嵌合孔３６に嵌合させてフランジ部３４が基体１８の外面に締結されるものであり、接続筒部３３の一端部およびポンプハウジング８の他端部と、第２嵌合孔３６の内周面および段部３７との間には環状室３８が形成され、接続筒部３３のフランジ部３４寄りの外面には、第２嵌合孔３６の内面に弾発的に接触する環状のシール部材３９が装着される。
【００２２】
固定コア３０および接続筒部３３には、磁性金属により円筒状に形成されるガイド部材４０が嵌合されており、該ガイド部材４０の外周に設けられた環状溝４１に内端を嵌合せしめてガイド部材４０の軸方向位置を定めるピン４２が、ガイド部材４０の半径方向に沿う軸線を有して固定コア３０に嵌合される。而して固定コア３０および接続筒部３３内での軸方向位置が定められたガイド部材４０の一端と、プランジャ９の他端部および接続筒部３３の一端部との間には、プランジャ９に設けられている吸入口１２に通じる吸入液室４３が形成され、ガイド部材４０の他端位置は固定コア３０から可動コア３１側に突出しないように配置される。また固定コア３０への嵌合状態でピン４２の外端は固定コア３０の外面から突出することはない。
【００２３】
接続筒部３３には、環状室３８を吸入液室４３に通じさせる複数の連通路４４…が設けられ、基体１８には、環状室３８に一端を通じさせる吸入通路４５が設けられる。
【００２４】
固定コア３０はガイド筒４６に組付けられる。このガイド筒４６は、一端側に前記固定コア３０を嵌合せしめる円筒部４６ａと、該円筒部４６ａの他端に同軸に連なる有底円筒部４６ｂとから成るものであり、有底円筒部４６ｂの肉厚は円筒部４６ａの肉厚よりも薄く形成されるが、円筒部４６ａおよび有底円筒部４６ｂは内面を面一に連ならせるようにして一体に連設される。しかも固定コア３０の外周には、ガイド筒４６における円筒部４６ａの内面に弾発的に接触する環状のシール部材４７が装着される。
【００２５】
可動コア３１は、固定コア３０に対向してガイド筒４６内に摺動自在に嵌合される。この可動コア３１の一端には、ポンプ５におけるプランジャ９の他端に一端を同軸に当接させる非磁性材料製のロッド４８の他端が当接されており、該ロッド４８はガイド部材４０に摺動自在に嵌合される。また吸入液室４３内において、プランジャ９および接続筒部３３間には、プランジャ９をロッド４８に当接させる方向のばね力を発揮するばね４９が設けられており、該ばね４９のばね力はロッド４８を介して可動コア３１に作用し、前記ばね４９のばね力により可動コア３１は固定コア３０から離反する方向に付勢されることになる。なお、吸入弁１５におけるばね１７のばね力もロッド４８に当接させる方向でプランジャ９に作用するのであるが、該ばね１７のばね荷重は前記ばね４９のばね荷重に比べて小さく設定されている。
【００２６】
可動コア３１および固定コア３０間には、可動コア３１が固定コア３０に直接接触することによる磁気固着により、可動コア３１の固定コア３０からの離反作動が不円滑となることを防止するために、非磁性材料から成るスペーサ５０が、固定コア３０から離反した可動コア３１との間に充分な間隔をあけるようにして介装される。
【００２７】
ガイド筒４６の円筒部４６ａは、合成樹脂製のボビン５１で同軸に囲繞されており、該ボビン５１にコイル３２が巻装される。すなわちコイル３２は、固定コア３０および可動コア３１を囲繞するように配置される。
【００２８】
さらにボビン５１およびコイル３２と、ボビン５１からのガイド筒４６の突出部とは、磁性金属から成るヨーク５２で覆われ、該ヨーク５２はフランジ部３４に結合される。
【００２９】
このヨーク５２は、たとえば段付きの有底円筒状に形成されるものであり、一端を基体１８の外面に対向させてフランジ部３４を嵌合せしめる第１円筒部５２ａと、フランジ部３４の外周縁部に接触させるようにして第１円筒部５２ａの他端から半径方向内方に張出す第１環状段部５２ｂと、ボビン５１およびコイル３２を同軸に囲繞して第１環状段部５２ｂの内周部に一端を同軸に連なせる第２円筒部５２ｃと、第２円筒部５２ｃの他端から半径方向内方に張出してボビン５１をフランジ部３４との間に挟持する第２環状段部５２ｄと、第２環状段部５２ｄの内周部に一端を同軸に連ならせてガイド筒４６のボビン５１からの突出部を同軸に囲繞する第３円筒部５２ｅと、第３円筒部５２ｅの他端を閉塞する端板部５２ｆとを備え、第１円筒部５２ａとフランジ部３４とが圧入等により相互に結合される。
【００３０】
このようなポンプ５およびソレノイド６で構成されるソレノイドポンプ装置では、コイル３２の消磁状態にあっては、可動コア３１がばね４９のばね力により固定コア３０から離反した位置（図示の位置）にあり、ポンプ５のプランジャ９はポンプ室１１の容積を増大する位置に移動している。またコイル３２が励磁されると、可動コア３１がばね４９のばね力に抗して固定コア３０に近接する方向に移動し、ポンプ５のプランジャ９はポンプ室１１の容積を減小する側に押圧駆動される。すなわちコイル３２の消磁・励磁を切換えることにより、可動コア３１が軸方向に往復作動し、それに応じてプランジャ９が軸方向に往復駆動され、ポンプ５がポンプ作動することになる。
【００３１】
ところで、可動コア３１および固定コア３０間の空間、ならびにガイド筒４６の閉塞端および可動コア３１間の空間がそれぞれ密閉状態であると、可動コア３１の往復移動に応じた前記各空間の加、減圧が生じて可動コア３１の円滑な往復作動が阻害されることになる。そこで可動コア３１の外面には、前記両空間間を結ぶ連通溝５３が軸方向全長にわたって設けられる。また吸入液室４３に臨むロッド４８の一端面には、該ロッド４８の一直径線に沿う溝５４が設けられ、可動コア３１に接触するロッド４８の他端面には、該ロッド４８の一直径線に沿う溝５５が設けられ、ロッド４８には両溝５４，５５間を結ぶ連通孔５６が同軸に設けられる。すなわち吸入液室４３は、溝５４、連通孔５６および溝５５を介して、可動コア３１および固定コア３０間の空間に連通し、可動コア３１および固定コア３０間の空間は連通溝５３を介してガイド筒４６の閉塞端および可動コア３１間の空間に連通している。
【００３２】
次にこの実施例の作用について説明すると、ポンプ５は、ポンプ室１１…に一端を臨ませたプランジャ９…がポンプハウジング８…に摺動自在に嵌合されて成り、往復作動するソレノイド６が前記プランジャ９…に同軸に連結されるものであり、ポンプ５およびソレノイド６の連結構造を単純化することができ、ポンプ５およびソレノイド６の作動効率を向上することができる。
【００３３】
しかもソレノイド６は、固定コア３０と、該固定コア３０に対する近接、離反を可能として前記プランジャ９に同軸に連結される可動コア３１と、励磁時に可動コア３１を固定コア３０側に吸引する電磁力を発揮するコイル３２とを備えるものであり、ポンプ５を駆動するアクチュエータとして低コスト化を図ることができる。
【００３４】
また一端にポンプハウジング８を結合せしめた接続筒部３３の他端が、可動コア３１とは反対側で固定コア３０の端部に同軸にかつ一体に連設されているので、少なくともポンプハウジング８が固定コア３０から離隔した位置に配置されることになる。また固定コア３０に軸方向移動可能に挿通される非磁性材料製のロッド４８がプランジャ９に同軸に当接されるので、コイル３２の励磁により固定コア３０に生じる磁界の影響がポンプハウジング８およびプランジャ９に及ぶことが極力抑制される。このため、ポンプハウジング８と、該ポンプハウジング８に摺動可能に嵌合されるプランジャ９とが、強度および耐摩耗性の確保のために表面に硬化処理が施された炭素鋼から成ることに起因して、炭素分を比較的多く含むものであっても、固定コア３０側からの磁界の影響による磁気の残留を極力抑制し、ポンプハウジング８およびプランジャ９の磁気的固着が生じることを抑制することができる。したがって、加工性に優れ、しかも低コストである炭素鋼によりポンプハウジング８およびプランジャ９を形成しても、ポンプ５の作動性を良好に維持することが可能であり、コスト低減を図りつつポンプ５の作動性を確保することができる。
【００３５】
一方、ポンプハウジング８とは別体である固定コア３０に嵌入、固定されるガイド部材４０に、ロッド４８が摺動可能に嵌合されるので、固定コア３０の表面に硬化処理を施すことは不要であり、固定コア３０の加工後に該固定コア３０が変形することはなく、必要以上の加工精度で固定コア３０を加工する必要もない。
【００３６】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、固定コアに生じる磁界の影響がポンプハウジングおよびプランジャに及ぶことを極力抑制し、ポンプハウジングおよびプランジャが、強度および耐摩耗性の確保のために表面に硬化処理が施された炭素鋼から成ることに起因して、炭素分を比較的多く含むものであっても、ポンプハウジングおよびプランジャの磁気的固着が生じることを抑制することができ、コスト低減を図りつつポンプの作動性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ソレノイドポンプ装置の縦断面図である。
【符号の説明】
５・・・ポンプ
６・・・ソレノイド
８・・・ポンプハウジング
９・・・プランジャ
１１・・・ポンプ室
３０・・・固定コア
３１・・・可動コア
３２・・・コイル
３３・・・接続筒部
４８・・・ロッド
【図１】
0003777254.tif 000002