JP3399088B2 - 電磁弁 - Google Patents

電磁弁

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中 秀 晴 弘
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この出願の発明は、ボデーとこの
ボデーに固定された電磁石装置とによってボデー内に弁
室が形成されており、その弁室には前記電磁石装置の可
動鉄心に一端部を結合されたロッドの他端が配置されて
おり、そのロッドの他端には前記電磁石装置の励磁時に
前記ボデーに設けられた凹状弁座に着座して同弁座の中
心の孔を閉鎖する凸状弁部が形成されており、前記ボデ
ーには前記弁座の前記孔を介して前記弁室に連通可能な
高圧液の流入通路および前記弁室に連通している流出通
路が形成されている電磁弁に関し、特に、前記弁部が前
記弁座からリフトしているときに発生する耳障りな騒音
を少なくした電磁弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ボデーとこのボデーに固定された電磁石
装置とによってボデー内に弁室が形成されており、その
弁室には前記電磁石装置の可動鉄心に一端部を結合され
たロッドの他端が配置されており、そのロッドの他端に
は前記電磁石装置の励磁時に前記ボデーに設けられた凹
状弁座に着座して同弁座の中心の孔を閉鎖する凸状弁部
が形成されており、前記ボデーには前記弁座の前記孔を
介して前記弁室に連通可能な高圧液の流入通路および前
記弁室に連通している流出通路が形成されている電磁弁
は周知であり、車両用液圧ブレーキ装置のアンチロック
制御用のブレーキ液圧調節アクチュエータの構成要素と
しても使用されている。
【0003】上記ブレーキ液圧調節アクチュエータの構
成要素としての電磁弁には、耳障りな騒音を発生し難い
ことが一般的に要求されている。
【0004】前記電磁弁において、前記ロッドは、一般
的に、前記ロッドと前記弁座とが芯ずれしていても前記
弁部が前記弁座に適正に着座するようにするため、その
放射方向に或る程度自由に移動できるようになってい
る。これにより、前記弁部が前記弁座からリフトし高圧
液が弁座の孔から前記弁室に噴出するとき、噴出液が前
記弁部に当たって前記ロッドがその放射方向に振動し、
圧力振動が発生し、耳障りな騒音が発生する。
【0005】かかる騒音を低減した電磁弁としては、ド
イツ国のローベルト・ボッシュ社がブレーキ液圧調節ア
クチュエータの構成要素として製造・販売している3ポ
ート3位置の電磁弁がある。この電磁弁においては、弁
部と弁座との芯ずれ量が微小量に管理され、ロッドとそ
の外周を取り巻く固定部材との間の隙間に多数の鋼球を
円周方向に列設してロッドの放射方向への移動を微小量
に制限している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
低騒音の電磁弁は、弁部と弁座との芯ずれを微小量に管
理すること、およびロッドの外周に多数の鋼球を配列し
てロッドの径方向移動を微小量に管理することに起因し
て、製造コストが非常に高くなる問題点がある。
【0007】この出願の発明は、製造コストの上昇が比
較的に少なく且つ耳障りな騒音を低減した電磁弁を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的に従うこの出
願の発明の電磁弁は、ボデーとこのボデーに固定された
電磁石装置とによってボデー内に弁室が形成されてお
り、その弁室には前記電磁石装置の可動鉄心に一端部を
結合されたロッドの他端が配置されており、そのロッド
の他端には前記電磁石装置の励磁時に前記ボデーに設け
られた凹状弁座に着座して同弁座の中心の孔を閉鎖する
凸状を有した弁部が形成されており、前記ボデーには前
記弁座の前記孔を介して前記弁室に連通可能な高圧液の
流入通路および前記弁室に連通している流出通路が形成
されている電磁弁において、前記ロッドの放射方向にて
前記ロッドの他端部外周を前記ボデーに対して常に弾性
支持する弾性支持部材が前記弁室内において前記ロッド
の放射方向に対して固定されており、前記弁座の孔から
前記弁室に噴出する高圧液が前記弁部に当たることに起
因する前記ロッドの放射方向の振動が前記弾性支持部材
の弾性変形によって抑制されると共に、前記電磁石装置
の励磁時に前記弁部の凸と前記弁座の凹の係合により芯
合わせ作用が前記弾性支持部材の弾性変形によって許容
されるものである。
【0009】かかる構成の電磁弁において、前記弾性支
持部材は、前記弁室の壁面と前記ロッドの外周面との間
に介装する等してもよいが、弁部近傍を支持させて防振
効果を良くするために、前記弾性支持部材は、前記弁室
内に配置されていて圧縮コイルスプリングにより前記弁
室の内面に圧接されることで固定化されているリテーナ
の内周面、前記ロッドの外周面、前記リテーナの端壁内
面および前記リテーナの内側に設置されていて一端面を
前記弁室の内面に当接する保持筒の他端面とで囲まれる
環状空間に配置されているものとすることが好ましい。
【0010】また、上記の電磁弁において、共振現象を
発生し難くするために、前記弾性支持部材の圧縮荷重−
撓み量特性が非線形であることが好ましい。
【0011】更に、上記の電磁弁において、製造コスト
を低くし、且つ、弁部の弁座に対する移動を円滑化する
ため、前記弾性支持部材は円形断面を有したゴム製のリ
ング(所謂オーリング)であることが好ましい。
【0012】
【作用】上記の電磁弁においては、前記弾性支持部材に
より前記ロッドがその放射方向に常に弾性支持されてい
ることから、前記弁部が前記弁座からリフトし、高圧液
が前記弁座の孔から前記弁室に噴出して前記弁部に当た
っても、前記ロッドの放射方向の振動(耳障りな騒音の
原因となる比較的高周波の振動)が抑制され、耳障りな
騒音が大幅に低減されるものである。
【0013】そして、前記弁部と前記弁座との芯ずれが
あっても、前記電磁石装置の励磁により前記弁部が前記
弁座に着座するとき、弁部の凸と弁座の凹の係合により
弁部と弁座を芯合わせする力が発生し、この力が前記弾
性支持部材に負荷したときには前記弾性支持部材が弾性
変形をして弁部の放射方向移動を許容するので、弁部は
弁座に適正に着座するものである。
【0014】
【実施例】この出願の発明に係る電磁弁の一実施例を図
面に基づいて説明する。
【0015】図1において、電磁弁10は磁性体製のボ
デー11を有している。このボデー11には、上端開放
の段付穴12と、この段付穴12の下端面に開口する高
圧液の流入通路13と、段付穴12の下方部の内周面に
開口する流出通路14とが形成されている。
【0016】ボデー11の上側に配置された電磁石装置
15は、ボデー11の段付穴12の上方部内に嵌入され
て段付穴12の下方部内に弁室16を形成する固定鉄心
17と、この固定鉄心17の上方小径部の外側に下方部
を嵌合されている非磁性体製のスリーブ18(試験管を
逆さにしたような形状を呈する)と、このスリーブ18
内に上下方向に移動自在に配置された可動鉄心19と、
この可動鉄心19を上方へ付勢する圧縮コイルスプリン
グ20と、非磁性体製のボビン21に巻かれた電気コイ
ル22と、磁性体製のヨーク23とで構成されている。
固定鉄心17およびスリーブ18は段付穴12の開口部
をかしめて係止部11aを形成することでボデー11に
固定されている。スリーブ18の外周側に位置するヨー
ク23等は、ボデー11に固定された保持具24により
ボデー11に対して固定されている。
【0017】上端部を可動鉄心19に固定された非磁性
体製のロッド25は固定鉄心17を摺動可能に貫通して
いる。図2に示したように、弁室16内に位置するロッ
ド25の下端には半球状(凸状)の弁部26が形成され
ている。この弁部26に対応する弁座部材27がボデー
11に固定されている。弁座部材27は流入通路13を
弁室に連通する孔28を中心に有しており、この孔28
の上端部は弁部26の球面が係合可能な皿状(凹状)に
形成されている。
【0018】図2に示したように、弁室16内には逆さ
帽子状のリテーナ29が配置されている。このリテーナ
29は上端外周に鍔部を有しており、この鍔部と弁室1
6の下面との間には圧縮コイルスプリング30が張設さ
れており、この圧縮コイルスプリング30によりリテー
ナ29の鍔部が固定鉄心17の下面に圧接されてリテー
ナ29が弁室16内で固定化されている。リテーナ29
の下壁には弁部26を突出させるための孔31が形成さ
れている。リテーナ29の内径側には、ゴム製のOリン
グ(オーリング)32が下方に、また保持筒33が上方
にそれぞれ配置されている。保持筒33は0リング32
の上方向移動を止めるためのものであり、Oリング32
は与圧縮状態にあり、ロッド25の弁部26の近傍をロ
ッド25の放射方向においてボデー11に対して常に弾
性支持している。保持筒33およびリテーナ29には、
スリーブ18の内部の空気を抜き液体を充満させるため
の通路34および35がそれぞれが形成されている。
【0019】Oリング32のロッド25に対する弾性支
持力は、弁部29が弁座部材27に着座するときに弁部
の凸と弁座部材の凹の係合により発生する芯合わせ作用
を妨げない範囲内で可及的に大きく設定されている。
【0020】図1は電磁石装置15が励磁されていない
状態を示しており、圧縮コイルスプリング20により可
動鉄心19がスリーブ18に当接するまで上方へ移動さ
せられ、弁部26が弁座部材27からリフトされる。従
って、流入通路13の高圧液が弁座部材27の孔28を
通って弁室16に噴出し、弁室16から流出通路14へ
と流れる。弁座部材27の孔28から弁室16内に噴出
する高圧液が弁部29に当たることでロッド25をその
放射方向に振動させる力が作用するが、Oリング32が
常にロッド25をその放射方向に弾性支持していること
によりロッド25の振動が抑制される。ロッド25を振
動させようとする力の大きさ、方向および周期は流入通
路13の圧力変化により変化するが、Oリングの荷重−
撓み量特性は非線形であるため、共振現象を発生し難い
ものである。
【0021】電磁石装置15が励磁されたときには、磁
力により可動鉄心19が下方へ吸引され、弁部26が弁
座部材27に着座して孔28を閉鎖するので、流入通路
13から弁室16への高圧液の噴出が止まる。弁部26
が弁座部材27に着座するとき、弁部26と弁座部材2
7とが芯ずれしているケースでは弁部の凸と弁座部材2
7の凹の係合により芯ずれを解消させるような力がロッ
ド25に作用し、この力によりロッド25が弾性支持部
材32を弾性変形させつつ移動して弁部26が弁座部材
27に適正に着座する。
【0022】弁部26を弁座部材27に対して着座およ
びリフトされるためのストロークは小さいものであり、
ロッド25のストローク時にOリングのロッド25との
接触部がローリング動作をし、従ってロッド25は円滑
にストロークする。
【0023】以上説明した一実施例ではOリングを弾性
支持部材として使用したが、ゴム製のリングの内径側に
多数の小突起を形成し、初期状態では小突起でロッドに
接触し弾性支持しているがロッドがその放射方向へ移動
したときには全体的にロッドに接触し弾性支持するよう
にする(弾性支持部材の荷重−撓み量特性を非線形にす
る)等、色々と変更できる。
【0024】
【発明の効果】この出願の発明に係る電磁弁は、以上に
説明したように、ロッドの他端部外周をボデーに対して
常に弾性支持する弾性支持部材が配設されており、この
弾性支持部材のロッドに対する弾性支持力は電磁石装置
の励磁時に弁部の凸と弁座の凹の係合による芯合わせ作
用を許容する範囲内で可及的に大きく設定されているこ
とにより、耳障りな騒音が大幅に低減し、且つ、製造コ
ストの上昇が比較的に少なくて済むものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この出願の発明の電磁弁の一実施例の断面図で
ある。
【図2】図1の要部の拡大図である。
【符号の説明】 10・・・電磁弁 11・・・ボデー 12・・・段付孔 13・・・高圧液の流入通路 14・・・高圧液の流出通路 15・・・電磁石装置 16・・・弁室 19・・・可動鉄心 25・・・ロッド 26・・・弁部 27・・・弁座部材 28・・・弁座部材の中心の孔 30・・・圧縮コイルスプリング 31・・・リテーナ 32・・・Oリング(弾性支持部材) 33・・・保持筒

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボデーとこのボデーに固定された電磁石
    装置とによってボデー内に弁室が形成されており、その
    弁室には前記電磁石装置の可動鉄心に一端部を結合され
    たロッドの他端が配置されており、そのロッドの他端に
    は前記電磁石装置の励磁時に前記ボデーに設けられた凹
    状弁座に着座して同弁座の中心の孔を閉鎖する凸状を有
    した弁部が形成されており、前記ボデーには前記弁座の
    前記孔を介して前記弁室に連通可能な高圧液の流入通路
    および前記弁室に連通している流出通路が形成されてい
    る電磁弁において、前記ロッドの放射方向にて前記ロッ
    ドの他端部外周を前記ボデーに対して常に弾性支持する
    弾性支持部材が前記弁室内において前記ロッドの放射方
    向に対して固定されており、前記弁座の孔から前記弁室
    に噴出する高圧液が前記弁部に当たることに起因する前
    記ロッドの放射方向の振動が前記弾性支持部材の弾性変
    形によって抑制されると共に、前記電磁石装置の励磁時
    に前記弁部の凸と前記弁座の凹の係合により芯合わせ作
    用が前記弾性支持部材の弾性変形によって許容される
    とを特徴とする電磁弁。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の電磁弁であって、前記
    弾性支持部材は、前記弁室内に配置されていて圧縮コイ
    ルスプリングにより前記弁室の内面に圧接されることで
    固定化されているリテーナの内周面、前記ロッドの外周
    面、前記リテーナの端壁内面および前記リテーナの内側
    に設置されていて一端面を前記弁室の内面に当接する保
    持筒の他端面とで囲まれる環状空間に配置されているこ
    とを特徴とする電磁弁。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の電磁弁
    であって、前記弾性支持部材の圧縮荷重−撓み量特性が
    非線形であることを特徴とする電磁弁。
  4. 【請求項4】 請求項1〜請求項3の何れか1つに記載
    の電磁弁であって、前記弾性支持部材は円形断面を有し
    たゴム製のリングであることを特徴とする電磁弁。
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