JP5686201B2 - 電磁式リニア弁 - Google Patents

Description

本発明は、自身に供給される電流に応じて開弁量を連続的に制御可能な電磁式リニア弁に関する。

下記特許文献１には、ブレーキシリンダの液圧を制御するための液圧制御弁装置であって、開弁量を連続的に制御可能な電磁式リニア弁を含んで構成されるものが記載されている。その電磁式リニア弁には、(a)内部を第１液室と第２液室とに区画し、それら第１液室と第２液室とを連通する連通穴が形成された区画部を有し、作動液が充填されるハウジングと、(b)軸線方向に移動可能、かつ、その軸線方向への移動に伴って、弁座として機能する連通穴の第２液室への開口を、弁体として機能する一端部が塞ぐように第２液室内に配設されたプランジャとを備えるものがある。そのようなプランジャとハウジングとを備えた電磁式リニア弁は、弁体が弁座を塞いでいる状態において、高圧側の作動液路（第１液室）から低圧側の作動液路（第２液室）への作動液の流れを禁止し、弁体と弁座との間に隙間が生じている状態において、高圧側の作動液路から低圧側の作動液路への作動液の流れを許容する。さらに、弁体が弁座に接近する方向と弁座から離間する方向との一方にプランジャを付勢する弾性体と、その弾性体がプランジャを付勢する方向とは反対の方向にプランジャを移動させるための磁界を形成するコイルとを備えており、コイルへの通電量を制御することで、その開弁量を制御すること、換言すれば、高圧側の作動液路内の作動液の液圧（以下、「高圧側作動液圧」という場合がある）と低圧側の作動液路内の作動液の液圧（以下、「低圧側作動液圧」という場合がある）との差圧を制御することが可能とされている。

特開２００１−２６０８４３号公報

上記構造の電磁式リニア弁においては、プランジャがハウジング内で弾性体によって支持されていることから、弁の開閉に伴って自励振動が生じる虞がある。プランジャの自励振動の発生要因としては種々のものが考えられているが、例えば、高圧側の作動液路からハウジング内に流入する作動液のプランジャへの作用が自励振動の発生要因の１つとして考えられている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、プランジャの自励振動を効果的に抑制可能な電磁式リニア弁を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、第１の発明の電磁式リニア弁は、弾性体が、プランジャをコア部対向部がコア部から離間する方向に付勢するとともに、プランジャが、コイルに電流が供給された場合にコア部対向部がコア部に接近する方向に移動するように構成され、コイルに電流が供給されていない場合において、コア部対向部の凹部内周面に対向する部分の表面積である軸線方向対向面積が、コア部対向部の凹部底面に対向する部分の表面積である径方向対向面積より小さく、かつ、コイルに電流が供給されてコア部対向部がコア部に最も接近した場合に、軸線方向対向面積が径方向対向面積より大きくなるように構成される。また、第２の発明の電磁式リニア弁は、コア部とコア部対向部との少なくとも一方が、径方向における凹部内周面とコア部対向部外周面とのクリアランスが、他の部分のクリアランスと異なるクリアランス相違部を有することを特徴とする。

第１の発明の電磁式リニア弁においては、軸線方向対向面積がプランジャの移動可能範囲において比較的大きくされており、コイルによって形成される磁束によってプランジャに生じる力の径方向（軸線方向に直角な方向）の成分が比較的大きい。つまり、第１発明の電磁式リニア弁によれば、ハウジングとプランジャとの間に生じる摩擦力が比較的大きくされ、その大きくされた摩擦力によって、プランジャの自励振動を効果的に抑制することが可能である。また、第２の発明の電磁式リニア弁においては、クリアランス相違部の存在によって、コア部とコア部対向部との間に生じる力の径方向成分の大きさが、軸線の右側と左側とで互いに異なる箇所が存在する。つまり、第２発明の電磁式リニア弁によれば、プランジャをハウジング内において一定の方向に傾倒させ、プランジャとハウジングとの間の摩擦力を安定させることができ、その安定した摩擦力によりプランジャの自励振動を効果的に抑制することが可能である。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

なお、下記（１）項は、請求可能発明ではなく、請求可能発明の前提となる構成を示した項であり、その（１）項に、それ以降に掲げる項のいずれかに記載の技術的特徴を付加した態様が、請求可能発明に相当する。種々の態様とされた請求可能発明のうち、（１）項を引用する（１１）項が請求項１に相当し、請求項１に（１２）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項２に（１３）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに（１４）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項４に、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに（１５）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項５に、請求項１ないし請求項５のいずれか１つに（４）項および（５）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項６に、それぞれ相当する。また、（１）項を引用する（２１）項が請求項７に相当し、請求項７に（２２）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項８に、請求項８に（２３）項ないし（２５）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項９に、それぞれ相当する。

（１）(A)自身の内部を第１液室と第２液室とに区画するとともに、それら第１液室と第２液室とを連通する連通穴が形成された区画部と、(B)前記第１液室と連通してその第１液室に作動液を流入させるための流入ポートと、(C)前記第２液室と連通してその第２液室から作動液を流出させるための流出ポートとを有するハウジングと、
前記第２液室内に配設され、軸線方向に移動可能、かつ、一端が前記連通穴の開口に着座可能とされたプランジャと、
そのプランジャを、前記一端が前記連通穴の開口に接近する方向とその開口から離間する方向との一方に付勢する弾性体と、
前記ハウジングの周りに配設され、前記プランジャをそれが前記弾性体によって付勢される方向とは逆方向に移動させるための磁界を形成するコイルと
を備えた電磁式リニア弁であって、
前記ハウジングが、強磁性体からなり前記第２液室の一部を区画形成するコア部を有し、
前記プランジャが、前記コア部に対向してそのコア部と自身との間で磁束が流れるコア部対向部を有する電磁式リニア弁。

先にも説明したように、本項は、請求可能発明の前提となる構成を示した項である。つまり、本項に記載の態様は、請求可能発明の電磁式リニア弁の基本的な構成要素を列挙した態様である。

（２）前記弾性体が、前記プランジャを、前記一端が前記連通穴の開口に接近する方向に付勢するものである(1)項に記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の電磁式リニア弁は、常閉の電磁式リニア弁に限定されている。プランジャの自励振動の発生頻度は、一般的に、常閉の電磁式リニア弁の方が、常開の電磁式リニア弁に比較して高いことが知られている。したがって、本項に記載の電磁式リニア弁に、プランジャの自励振動を抑制する構成を付加すれば、その自励振動を抑制する効果が十分に活かされる。

（３）当該電磁式リニア弁が、
前記弾性体が、前記コア部対向部が前記コア部から離間する方向に前記プランジャを付勢するとともに、前記プランジャが、前記コイルに電流が供給された場合に、前記弾性体の付勢力に抗して前記コア部対向部が前記コア部に接近する方向に移動するように構成された(1)項または(2)項に記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の態様は、コイルに電流が供給された場合に、それにより生じる磁界によって、コア部がプランジャのコア部対向部を引き付けるような構成とされている。以下の説明において、本項の態様のような構成とされた場合に、コア部が、プランジャのコア部対向部を引き付ける力を発生させると考え、その力を吸引力と呼ぶ場合がある。

（４）前記第２液室の前記区画部によって区画される部分とは反対側の部分を区画する前記ハウジングの一端部が、前記コア部として機能し、
前記プランジャの前記一端とは反対側の端である他端が、前記コア部対向部として機能する(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の態様は、コア部とコア部対向部とを設ける箇所が具体化した一態様である。本項の態様は、弾性体がプランジャを着座させる方向に付勢するものである場合において、つまり、常閉弁において、コア部がプランジャを引き付けるようにするための構成を、具体化した態様である。

（５）前記ハウジングが、
(a)強磁性体からなり、筒状に形成されたハウジング本体と、(b)強磁性体からなり、そのハウジング本体の一端を塞ぐように設けられて前記ハウジングの前記一端部をなし、前記コア部として機能する閉塞部材と、(c)非磁性体からなり、筒状に形成されて一端に前記ハウジング本体が嵌入されるとともに他端に前記閉塞部材が嵌入され、それらハウジング本体と閉塞部材とを、それらハウジング本体と閉塞部材との間に間隔が設けられた状態で連結する連結部材とを含んで構成された(4)項に記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の態様は、常閉弁においてコア部がプランジャを引き付けるような構成とするために、ハウジングの構成が具体化されている。従来の電磁式リニア弁が有するハウジングには、有蓋円筒状の部材を用い、それの一部を円環状に非磁性へと改質することで、その部材の蓋部をコア部として機能させるような構成とされていた。しかしながら、そのような構成のハウジングは、非磁性への改質する部分の大きさに、ばらつきが生じ易い。つまり、コア部の大きさに、ばらつきが生じてしまうため、例えば、軸線方向にコア部とコア部対向部とを対向させる場合、その対向する面積もばらついてしまうのである。それに対して、本項の態様によれば、コア部をほぼ設計通りの寸法とすることができるため、後に詳しく説明するように、軸線方向においてコア部とコア部対向部とが対向する面積をある設計値とする場合、その面積を精度良く構成することが可能である。

（６）前記ハウジングが、前記第２液室を区画する部分の軸線方向における中間部に、内径が他の部分に比較して小さい小径部が形成されたものであり、
前記プランジャが、前記小径部を貫いた状態で前記ハウジング内に配設され、前記一端とは反対側の端である他端に径方向外側に突出して前記小径部の内径より大きな外径を有するフランジが形成されたものであり、
前記小径部が前記コア部として機能するとともに、前記フランジが前記コア部対向部として機能する(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の態様は、コア部とコア部対向部とを設ける箇所を具体化した一態様である。本項の態様は、弾性体がプランジャを弁座から離間させる方向に付勢するものである場合において、つまり、常開弁において、コア部がプランジャを引き付けるようにするための構成を、具体化した態様である。

（１１）前記コア部が、前記コア部対向部が臨み入る凹部を有するものとされ、
前記コア部対向部が、前記凹部の底面に対向するとともにその凹部の内周面に対向するものとされ、
当該電磁式リニア弁が、
前記弾性体が、前記コア部対向部が前記コア部から離間する方向に前記プランジャを付勢するとともに、前記プランジャが、前記コイルに電流が供給された場合に、前記弾性体の付勢力に抗して前記コア部対向部が前記コア部に接近する方向に移動するように構成され、
前記コイルに電流が供給されていない場合において、前記コア部対向部の外周面のうちの前記凹部の内周面に対向する部分の表面積である軸線方向対向面積が、前記コア部対向部の径方向に延びる面のうちの前記凹部の径方向に延びる面に対向する部分の表面積である径方向対向面積より小さく、かつ、前記コイルに電流が供給されて前記コア部対向部が前記コア部に最も接近した場合に、前記軸線方向対向面積が、前記径方向対向面積より大きくなるように構成された(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の電磁式リニア弁は、プランジャのハウジングに対する位置がどの位置にあったとしても、コア部の凹部内周面とコア部対向部の外周面とが常に向かい合うように構成されている。また、本項の電磁式リニア弁は、コイルへの電流供給によってコア部がプランジャを引き付ける構成のものであり、コイルへの電流を増大させることで、コア部対向部が凹部内に入り込むような構成とされている。つまり、本項の電磁式リニア弁は、コイルへの電流の増加にともなって、上記軸線方向対向面積が増加する構成とされている。

従来の電磁式リニア弁においては、コア部がコア部対向部を引き付ける力を、プランジャに効率的に作用させるために、軸線方向対向面積は小さくされており、コイルに電流が供給されていない場合において、ほぼ０とされていた。また、電磁式リニア弁は、一般的に、プランジャの軸線方向への移動可能範囲は比較的小さく、コイルに電流が供給されていない場合において軸線方向対向面積がほぼ０である状態から、コア部対向部がコア部に最も接近した場合であっても、軸線方向対向面積は、それほど大きくなることはない。それに対して、本項の電磁式リニア弁は、コア部対向部がコア部に最も接近した場合に、軸線方向対向面積が径方向対向面積より大きくなることを特徴とする。上記のように、プランジャの軸線方向への移動可能範囲は比較的小さいため、コア部対向部がコア部に最も接近した場合に、軸線方向対向面積が径方向対向面積より大きくなるように構成すれば、コイルに電流が供給されていない場合であっても、軸線方向対向面積は比較的大きい。つまり、本項の電磁式リニア弁は、敢えて、軸線方向対向面積を大きくすることで、コア部とプランジャとの間に生じる磁気力の径方向（軸線方向に直角な方向）の成分を比較的大きくすることができる。つまり、本項の電磁式リニア弁によれば、ハウジングとプランジャとの間に生じる摩擦力が比較的大きくされ、その大きくされた摩擦力によって、プランジャの自励振動を効果的に抑制することが可能である。

なお、本項に記載の「軸線方向対向面積」および「径方向対向面積」は、コイルに電流を流した場合に、実質的に磁束が流れる部分の面積である。例えば、後に説明するように、凹部の内周面が段付形状とされている場合、コア部対向部の外周面とコア部の凹部内周面との間では、凹部が有する複数の段のうちの、コア部対向部との径方向のクリアランスが小さい段との間に、磁束が流れ易い。つまり、この場合には、コア部対向部の外周面のうちの、それと径方向におけるクリアランスが最も小さい段との軸線方向におけるラップ面積が、「軸方向対向面積」に相当する。なお、本項に記載の「径方向に延びる面」とは、それらの各々の軸線方向に直角な面を意味する。つまり、コア部の径方向に延びる面には、例えば、凹部の底面が含まれ、コア部対向部の径方向に延びる面には、例えば、プランジャの端にコア部対向部が設けられた場合にはその端面が含まれる。

（１２）当該電磁式リニア弁が、
前記コイルに電流が供給されていない場合において、前記軸線方向対向面積が、その軸線方向対向面積と前記径方向対向面積との和の２５パーセント以上となるように構成された(11)項に記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の態様は、コイルに電流が供給されていない場合における軸線方向対向面積の下限値を定めた態様である。先にも述べたように、従来の電磁式リニア弁においては、軸線方向対向面積が、ほぼ０とされていたが、本項に記載の電磁式リニア弁においては、
電力供給によってプランジャを動かし始める位置から、軸線方向対向面積が比較的大きくされている。つまり、本項の態様によれば、プランジャを動かし始める時から、磁気力の径方向成分に依拠した摩擦力を発生させ、プランジャの自励振動を効果的に抑制することが可能である。なお、電磁式リニア弁を組み付ける際のばらつき等を考慮すると、軸線方向対向面積は、軸線方向対向面積と前記径方向対向面積との和の３０パーセント以上であることが、さらに望ましい。

（１３）当該電磁式リニア弁が、
前記コイルに電流が供給されていない場合において、前記軸線方向対向面積が、その軸線方向対向面積と前記径方向対向面積との和の４５パーセント以下となるように構成された(12)項に記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の態様は、コイルに電流が供給されていない場合における軸線方向対向面積の上限値を定めた態様である。軸線方向対向面積を、径方向対向面積に対して大きくし過ぎると、静止摩擦力が大きくなり、プランジャを動かし始めるために必要な電流が大きくなってしまう。本項の態様によれば、プランジャを動かし始めるための電流を大きくさせずに、移動し始めたプランジャに対しては適切な抵抗力を付与することが可能であるため、プランジャの自励振動を効果的に抑制することが可能である。なお、電磁式リニア弁を組み付ける際のばらつき等を考慮すると、軸線方向対向面積は、軸線方向対向面積と前記径方向対向面積との和の４０パーセント以下であることが、さらに望ましい。

（１４）当該電磁式リニア弁が、
前記コイルに電流が供給されて前記コア部対向部が前記コア部に最も接近した場合に、前記軸線方向対向面積が、その軸線方向対向面積と前記径方向対向面積との和の６０パーセント以下となるように構成された(11)項ないし(13)項のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の態様は、コア部対向部がコア部に最も接近した場合における軸線方向対向面積の上限を定めた態様である。径方向対向面積を小さくしすぎると、プランジャを軸線方向に移動させる際、あるいは、移動させた位置で保持する際に、必要な電流が大きくなるため、本項の態様によれば、プランジャを、適切な抵抗力を付与しつつ動作させることが可能であり、そのプランジャの自励振動を効果的に抑制することが可能である。

（１５）前記コア部対向部が、大外径部とその大外径部の前記コア部側にその大外径部より外径の小さな小外径部とを有して段付状に形成されたものであり、
前記コア部の前記凹部が、第１凹部とその第１凹部の前記コア部対向部とは反対側にその第１凹部より内径の小さな第２凹部とを有して段付状に形成されたものであり、
当該電磁式リニア弁が、
前記第１凹部に前記大外径部が臨み入るとともに、前記第２凹部に前記小外径部が臨み入るように構成され、
前記コイルに電流が供給されていない場合において、前記大外径部と前記小外径部との段差面である対向部段差面が前記第１凹部と前記第２凹部との段差面である凹部段差面に対向するとともに、前記小外径部の前記コア部側の端面が前記第２凹部の底面に対向し、かつ、前記大外径部の外周面が前記第１凹部の内周面に対向するとともに、前記小外径部の外周面が前記第２凹部の内周面に対向するように構成され、
前記軸線方向対向面積が、前記大外径部の外周面のうちの前記第１凹部の内周面に対向する部分の表面積と、前記小外径部の外周面のうちの前記第２凹部の内周面に対向する部分の表面積とを足し合わせたものとなり、
前記径方向対向面積が、前記対向部段差面のうちの前記凹部段差面に対向する部分の表面積と、前記小外径部の前記コア部側の端面のうちの前記第２凹部の底面に対向する部分の表面積とを足し合わせたものとなるように構成された(11)項ないし(14)項のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の電磁式リニア弁は、コア部に形成された凹部が段付形状とされるとともに、その凹部に入り込むコア部対向部も段付形状とされている。そのような構成により、本項の電磁式リニア弁は、径方向において、第１凹部の内周面とコア部対向部の大外径部外周面との間，第２凹部の内周面と小外径部外周面との間の２箇所で対向する構成とされている。つまり、本項の電磁式リニア弁は、径方向において対向する箇所が１箇所である従来の電磁式リニア弁に比較して、プランジャがコア部に接近する方向の移動量に対する、プランジャとコア部との間で磁束が流れる部分の面積の増加量を、大きくすることが可能である。したがって、本項の電磁式リニア弁は、プランジャとコア部との間の磁気飽和を生じ難くすることが可能である。また、本項の電磁式リニア弁は、プランジャがコア部に接近すればするほど、コア部とプランジャとの間に生じる磁気力を大きくすることでき、磁気力の径方向成分を増大させることにが可能である。それにより、プランジャの移動量が多くなるほど、ハウジングとプランジャとの間の摩擦力を増大させ、その大きくされた摩擦力によって、プランジャの自励振動を効果的に抑制することが可能である。

（２１）前記コア部が、前記コア部対向部が臨み入る凹部を有するものであり、
前記コア部対向部が、前記凹部の底面に対向するとともにその凹部の内周面に対向し、
前記コア部と前記コア部対向部との少なくとも一方が、
前記凹部の内周面と前記コア部対向部の外周面との径方向におけるクリアランスが、他の部分のクリアランスと異なるクリアランス相違部を有する(1)項ないし(14)項のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の電磁式リニア弁は、上記クリアランス相違部が設けられていることによって、コア部の内周面とコア部対向部の外周面との間のクリアランスが、径方向において軸線を挟んで一方側と他方側とで互いに異なる箇所が存在するように構成される。つまり、本項の電磁式リニア弁は、径方向において一方側と他方側とで、コイルに電流が供給された場合に作用する磁気力の大きさも、互いに異なるため、プランジャをハウジング内において一定の方向に傾倒させることが可能である。したがって、本項の電磁式リニア弁によれば、プランジャとハウジングとの間の摩擦力を安定させることができ、プランジャの自励振動を効果的に抑制することが可能である。

本項に記載の態様は、コア部とコア部対向部とのいずれか、あるいは、それらの両者に、自身の軸線から距離が他の部分とは異なる形状とされたものを用いることで、それらの少なくとも一方が、上記「クリアランス相違部」を有するものとすることができる。例えば、凹部の内周面あるいはコア部対向部の外周面に、凸所あるいは凹所を設けたり、凹部の径方向の断面形状あるいはコア部対向部の径方向の断面形状が、楕円等の円ではない形状とすることで、コア部とコア部対向部との少なくとも一方が、クリアランス相違部を有するものとすることができる。つまり、本項の態様は、クリアランス相違部が、他の部分のクリアランスより大きくされていてもよく、小さくされていてもよい。なお、プランジャとハウジングとの間の摩擦力を安定させるという観点からすれば、クリアランス相違部以外の部分に作用する磁気力を安定させた方がよいため、クリアランス相違部は、他の部分のクリアランスより大きくされたものの方が望ましい。

（２２）前記コア部と前記コア部対向部との少なくとも一方が、
その一方の軸線と前記クリアランス相違部とを含む平面での断面形状が、その軸線に対して非対称となるように構成された(21)項に記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の態様は、平たく言えば、コア部あるいはコア部対向部が、軸線に対して非対称な部分を有するものとされた態様である。

（２３）前記クリアランス相違部が、
それの円周方向の寸法が、前記コア部が有するものである場合に、前記凹部の内周の１０パーセント以上とされ、前記コア部対向部が有するものである場合に、そのコア部対向部の外周の１０パーセント以上とされた(21)項または(22)項に記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の態様は、クリアランス相違部の大きさに限定が加えられている。クリアランス相違部が、コア部の凹部の内周あるいはコア部対向部の外周に対して、小さすぎると、径方向において軸線を挟んで一方側と他方側とで、コイルに電流が供給された場合に作用する磁気力の大きさの差が不十分となる虞がある。本項の態様によれば、径方向において軸線を挟んで一方側と他方側とで、作用する磁気力に十分な差を生じさせ、プランジャをハウジング内において一定の方向に傾倒させることが可能である。また、そのクリアランス相違部の大きさは、当然に、他の部分より小さくなければならず、望ましくは、凹部の内周の長さ、あるいは、コア部対向部の外周の長さの３０パーセント以下であることが望ましい。

（２４）前記コア部と前記コア部対向部とのいずれかに欠肉部が形成され、その欠肉部が前記クリアランス相違部として機能し、
そのクリアランス相違部が、
前記凹部の内周面と前記コア部対向部の外周面との径方向におけるクリアランスが、他の部分のクリアランスより大きくされたものである(21)項または(23)項に記載の電磁式リニア弁。

本項に記載の態様は、コア部あるいはコア部対向部が、円に対して欠けたような形状とされている。本項に記載の「欠肉部」は、径方向への窪みであってもよく、切欠であってもよく、楕円のように中心からの距離が変化するような形状の部分であってもよい。先にも述べたように、本項の態様によれば、クリアランス相違部以外の部分に作用する磁気力を安定させ、プランジャとハウジングとの間の摩擦力をより安定させることが可能である。

（２５）前記コア部対向部が、大外径部とその大外径部の前記コア部側にその大外径部より外径の小さな小外径部とを有して段付状に形成されたものであり、
前記コア部の前記凹部が、第１凹部とその第１凹部の前記コア部対向部とは反対側にその第１凹部より内径の小さな第２凹部とを有して段付状に形成されたものであり、
当該電磁式リニア弁が、
前記第１凹部に前記大外径部が臨み入るとともに、前記第２凹部に前記小外径部が臨み入るように構成された(21)項ないし(24)項に記載の電磁式リニア弁。

（２６）前記コア部の前記第１凹部の内周面に欠肉部が形成され、その欠肉部が前記クリアランス相違部として機能する(25)項に記載の電磁式リニア弁。

（２７）前記コア部対向部の前記大外径部の外周面に欠肉部が形成され、その欠肉部が前記クリアランス相違部として機能する(25)項に記載の電磁式リニア弁。

上記３つの項に記載の態様は、コア部の凹部とコア部対向部との各々が段付形状とされた構成の電磁式リニア弁であり、２つ目，３つ目に記載の態様は、そのような構成の電磁式リニア弁において、クリアランス相違部を設けた箇所を限定したものである。

請求可能発明の第１実施例である電磁式リニア弁の正面断面図である。 図１に示す電磁式リニア弁のコア部とコア部対向部とが対向する箇所を拡大して示す断面図である。 図１に示す電磁式リニア弁の平面断面図（図２(ａ)におけるＡ−Ａ断面）である。 図１示すプランジャの斜視図である。 第１実施例の電磁式リニア弁と従来の電磁式リニア弁を比較するための概略断面図である。 軸線方向対向面積の総対向面積に対する割合がそれぞれ異なる複数の電磁式リニア弁の概略断面図である。 図６に示した複数の電磁式リニア弁の各々における摩擦力の大きさと、自励振動が発生する時の液圧とを示すグラフである。 図６に示した複数の電磁式リニア弁の各々における開弁電流の大きさを示すグラフである。 変形例の電磁式リニア弁のコア部とコア部対向部とが対向する箇所を拡大して示す正面断面図である。 変形例の電磁式リニア弁の平面断面図（図９におけるＢ−Ｂ断面）である。 図９示すコアの斜視図である。 請求可能発明の第２実施例である電磁式リニア弁の正面断面図である。

以下、請求可能発明の実施例およびいくつかの変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

＜電磁式リニア弁の構成＞
請求可能発明の実施例である電磁式リニア弁１０を、図１に示す。本電磁式リニア弁１０は、高圧側の作動液路１２および低圧側の作動液路１４に接続されており、通常時において高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４への作動液の流れを禁止する、いわゆる常閉弁である。そして、後に詳しく説明するが、本電磁式リニア弁１０は、高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４への作動液の流れを許容し、その際の高圧側の作動液路１２内の液圧と低圧側の作動液路１４内の液圧との差圧を制御可能に変更することが可能とされている。

本電磁式リニア弁１０は、図１に示すように、中空形状のハウジング２０と、そのハウジング２０内に軸線方向に移動可能に設けられたプランジャ２２と、ハウジング２０の外周に設けられた円筒状のコイル２４とを備えている。ハウジング２０は、概して円筒状に形成されて内部においてプランジャ２２の軸線方向の移動を案内するハウジング本体としてのガイド筒２６と、そのガイド筒２６の上端を塞ぐにようにして設けられた閉塞部材２８と、ガイド筒２８の下端部に嵌入された有蓋円筒状の弁部材３０とを有している。ガイド筒２６と閉塞部材２８とは、強磁性体により形成されたものであり、それらガイド筒２６と閉塞部材２８とは、非磁性体により形成された連結部材としての円筒状のスリーブ３２によって連結されている。詳しくは、スリーブ３２の上端に閉塞部材２８が嵌入され、スリーブ３２の下端にガイド筒２６が嵌入され、閉塞部材２８の下端面とガイド筒２６の上端面との間に間隔が設けられた状態で連結されている。なお、閉塞部材２８は、後に詳しく説明するが、プランジャ２２を引きつける力である吸引力を発生させる主体となるコア部として機能する。なお、以下の説明において、その閉塞部材２８を、コア２８と呼ぶ場合がある。

また、弁部材３０は、ハウジング２０内を第１液室４０と第２液室４２とに区画しており、ハウジング２０の区画部として機能するものとなっている。その弁部材３０には、軸線方向に貫通し、第１液室４０と第２液室４２とを連通する連通穴４４が設けられている。その連通穴４４の上方側の開口４６はテーパ状に形成されている。

弁部材３０は、換言すれば、ハウジング２０の第１液室４０は、下方に開口しており、その開口５０が流入ポートとして機能することで、高圧側の作動液路１２と連通している。一方、ハウジング２０の第２液室４２は、ガイド筒２６とコア２８と弁部材３０とによって区画されており、ガイド筒２６の外壁面に設けられた開口５２が流出ポートとして機能することで、第２液室４２は、低圧側の作動液路１４と連通している。

プランジャ２２は、強磁性体によって形成されたプランジャ本体６０と、非磁性体により形成されてプランジャ本体６０の下端に固定的に嵌合されたロッド６２とを含んで構成されている。ロッド６２の下端は、半球状に形成されており、弁部材３０に形成された連通穴４４の開口４６に向かい合うようにされている。つまり、そのロッド６２の下端が、弁体として機能し、連通穴４４の開口４６が、弁座として機能し、ロッド６２の下端が、開口４６に着座することで、連通穴４４が塞がれる。プランジャ２２は、コア２８との間に配設されたコイルスプリング６４によって、コア２８から離れる方向（下方向）に向かって付勢されている。つまり、弾性体としてのコイルスプリング６４は、ロッド６２の下端を、連通穴４４の開口４６に接近させる方向に付勢し、連通穴４４をプランジャ２２によって塞ぐようになっている。

プランジャ本体６０の上端部は、段付形状に形成されている。詳しくは、プランジャ本体６０は、それの上端に、他の部分に比較して外径の小さな小外径部７０が形成されており、段付形状とされている。一方、コア２８の下端には、段付形状に形成された凹部７２が設けられている。詳しくは、その凹部７２は、コア２８の下端面に第１凹部７４が形成されるとともに、その第１凹部７４の上方にその第１凹部７４より内径の小さな第２凹部７６が形成されて、段付形状とされている。そして、そのコア２８の凹部７２に、プランジャ本体６０の上端部が臨み入るようになっている。詳しく言えば、第２凹部７６に、プランジャ本体６０の小外径部７０が臨み入り、第１凹部７４に、プランジャ本体６０の小外径部７０の下方に連続する部分が臨み入っている。つまり、プランジャ本体６０の小外径部７０と、そのプランジャ本体６０の凸部７０の下方に連続する部分とが、コア部対向部として機能し、そのプランジャ本体６０の凸部７０の下方に連続する部分を、コア部対向部の大外径部７８と呼ぶこととする。なお、本発明の電磁式リニア弁１０は、コア２８とプランジャ２２とがラップする部分に特徴を有するものであるため、その特徴については、後に詳しく説明することとする。

ちなみに、第２凹部７６の底面には、有底穴８０が形成されており、その有底穴８０の内部に上述のコイルスプリング６４が配置されている。つまり、コイルスプリング６４は、その有底穴８０の底面（図に示す上面）と、プランジャ２２の小外径部７０の上面との間に挟まれる状態で配設されている。また、そのコイルスプリング６４の内側には、ストッパ８２が配置されており、プランジャ２２のコア２８へ接近する方向の移動が制限されるようになっている。

さらに、プランジャ本体６０は、自身を軸線方向に貫通して自身の上方側と下方側とを連通する複数の連通路９０を有している。詳しく言えば、プランジャ２２は、第２液室７２内に配設されており、その第２液室４２が、プランジャ２２のロッド６２の周りに形成された区画部側液室９２と、プランジャ２２の上端部と第１凹部７４との間に形成された第１コア部側液室９４と、プランジャ２２の小外径部７０と第２凹部７６との間に形成された第２コア部側液室９６とを含んで構成される。上記の複数の連通路９０の各々は、区画部側液室９２と、２つのコア部側液室９４，９６とを連通するものであり、それらの各々の上方側の端は、２つのコア部側液室９４，９６の両方に開口するものとなっている。つまり、連通路９０によって、２つのコア部側液室９４，９６の両方に入り込んだ気泡を、区画部側液室９２に排出させることが可能とされている。

プランジャ本体６０には、非磁性体により円筒状に形成されたプランジャスリーブ１００が外嵌されている。プランジャ２２が着座した状態でハウジング２０内で傾いた場合、そのプランジャスリーブ１００の上端において、ガイド筒２６の内面に当接することなる。つまり、プランジャ２２は、そのプランジャスリーブ１００の下端とロッド６２の下端との２点において支持されるようになっている。また、プランジャ２２が離座した状態でハウジング２０内で傾いた場合には、プランジャスリーブ１００の上端と下端とにおいてガイド筒２６の内面に当接し、プランジャ２２は、それらプランジャスリーブ１００の上端と下端との２点において支持されるようになっている。

コイル２４は、ハウジング２０の上部外周面に固定されたコイルケース１１０内に収容されている。そのコイルケース１１０は、強磁性体によって形成されており、上端部がコア２８に固定され、下端部がガイド筒２６に固定されている。そのような構成により、磁路が形成される。

具体的には、図２の拡大した正面断面図，図３の平面断面図（図２におけるＡ−Ａ断面）および図４のプランジャ２２の斜視図に示すように、本電磁式リニア弁１０においては、プランジャ２２の大外径部７８に、円形を切り欠いたような欠肉部１２０が形成されている。つまり、本電磁式リニア弁１０は、プランジャ２２とハウジング２０とを同軸的に配置した場合に、第１凹部７４の内周面と大外径部７８との径方向におけるクリアランスが全周において等しくされておらず、一部のクリアランスが他の部分に比較して大きくされている。つまり、本電磁式リニア弁１０は、プランジャ２２のコア部対向部が、そのコア部対向部の外周面と凹部７２の内周面との径方向におけるクリアランスが、他の部分のクリアランスと異なるクリアランス相違部を有するものとなっている。

＜電磁式リニア弁の作動＞
次に、本実施例の電磁式リニア弁１０の特徴を説明する前に、本電磁式リニア弁１０の作動について説明する。電磁式リニア弁１０は、コイル２４に電流が供給されていないときには、高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４への作動液の流れを禁止しており、コイル２４に電流が供給されることによって、高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４への作動液の流れを許容し、高圧側の作動液路１２内の液圧と低圧側の作動液路１４内の液圧との差圧を制御可能な構造とされている。

詳しく説明すれば、コイル２４に電流が供給されていない場合には、コイルスプリング６４の弾性力によって、プランジャ２２のロッド６２の先端が高圧側の作動液路１２に繋がる連通穴４４の開口４６を塞ぐことで、電磁式リニア弁１０は、高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４への作動液の流れを禁止している。この際、ロッド６２の先端には、高圧側の作動液路１２内の液圧（以下、「高圧側作動液圧」という場合がある）と低圧側の作動液路１４内の液圧（以下、「低圧側作動液圧」という場合がある）との差に基づく力Ｆ₁が作用している。この圧力差に基づく力Ｆ₁とコイルスプリング６４の弾性力Ｆ₂とは互いに逆向きに作用するが、弾性力Ｆ₂は圧力差に基づく力Ｆ₁と比較してある程度大きくされているため、電磁式リニア弁１０は、コイル２４への電流非供給時には開弁しないようになっている。

一方、コイル２４に電流が供給されると、磁界の形成に伴って、磁束が、コイルケース１１０，コア２８，プランジャ２２，ガイド筒２６を通過する。そして、ロッド６２の先端が連通穴４４の開口４６から離間する方向（以下、「離間方向」という場合がある）、換言すれば、コア部対向部であるプランジャ２２の上端をコア２８に接近させる方向に、プランジャ２２を移動させようとする磁気力が生じる。コイル２４に電流が供給されて磁界が形成されている際に、プランジャ２２には、圧力差に基づく力Ｆ₁と、磁気力によってプランジャ２２が上方に付勢される力Ｆ₃（なお、その力は、コア２８がプランジャ２２を引き付ける力であるため、以下の説明において吸引力Ｆ₃と呼ぶ場合がある）との和と、コイルスプリング６４の弾性力Ｆ₂とが互いに逆向きに作用する。この際、圧力差に基づく力Ｆ₁と吸引力Ｆ₃との和が、弾性力Ｆ₂より大きい間は、ロッド６２の先端によって塞がれていた開口４６が開き、高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４へ作動液が流れるのである。

そして、高圧の作動液が低圧側の作動液路１４へ流れることで、低圧側作動液圧が増加し、圧力差に基づく力Ｆ₁が減少する。その圧力差に基づく力Ｆ₁が減少することで、圧力差に基づく力Ｆ₁と吸引力Ｆ₃との和が、弾性力Ｆ₂より小さくなれば、電磁式リニア弁１０は閉弁され、高圧側の作動液路１２から低圧側の作動液路１４への作動液の流れが阻止される。このため、低圧側作動液圧は、圧力差に基づく力Ｆ₁と吸引力Ｆ₃との和が弾性力Ｆ₂より小さくなった時点の低圧側作動液圧に維持される。つまり、コイル２４への通電量を制御することで、低圧側作動液圧と高圧側作動液圧との圧力差を制御することが可能となり、低圧側作動液圧を目標とする作動液圧まで増加させることが可能となっている。

＜電磁式リニア弁の特徴＞
上述したように、本実施例の電磁式リニア弁１０は、コア２８とプランジャ２２とのラップ部分に特徴を有するものであるため、そのコア２８とプランジャ２２とのラップ部分を拡大した断面図である図２を参照しつつ、本電磁式リニア弁１０の特徴について、詳しく説明する。

先にも述べたように、本電磁式リニア弁１０は、プランジャ２２が着座している状態（コイル２４に電流が供給されていない状態）においても、段付形状に形成されたプランジャ２２の上端が、コア２８の段付形状に形成された凹部７２に臨み入っている。詳しく言えば、第１凹部７４に大外径部７８が臨み入るととともに、第２凹部７６に小外径部７０が臨み入っている。さらに詳しく言えば、本電磁式リニア弁１０は、プランジャ２２が着座している状態において、小外径部７０のコア２８側の端面が第２凹部７４の底面に対向するとともに、小外径部７０と大外径部７８との段差面である対向部段差面が第１凹部７４と第２凹部７６との段差面である凹部段差面に対向するだけでなく、小外径部７０の外周面が第２凹部７６の内周面に対向するとともに、大外径部７８の外周面が第１凹部７４の内周面に対向している。つまり、本電磁式リニア弁１０は、プランジャ２２が着座している状態において、径方向においてラップするだけでなく、軸線方向においても常にラップした構成となっている。なお、図２には、それらのラップ部分を、網目状のハッチで示している。

そして、本電磁式リニア弁１０は、プランジャ２２が着座している場合における、プランジャ２２の側面（軸線方向に延びる面）のうちの凹部７２の内周面に対向する部分の表面積である軸線方向対向面積Ｓｒが、比較的大きくされている。具体的には、本発明の電磁式リニア弁１０は、軸線方向対向面積Ｓｒが、プランジャ２２の径方向（軸線方向に直角な方向）に延びる面のうちの凹部７２の底面に対向する部分の表面積である径方向対向面積Ｓｔと軸線方向対向面積Ｓｒとの和である総対向面積Ｓ_Aの約３７パーセントとされている。なお、本電磁式リニア弁１０においては、軸線方向対向面積Ｓｒは、小外径部７０の外周面のうちの第２凹部７６の内周面に対向する部分の表面積Ｓｒ₁と、大外径部７８の外周面のうちの第１凹部７４の内周面に対向する部分の表面積Ｓｒ₂との和である。また、径方向対向面積Ｓｔは、小外径部７０のコア２８側の端面のうちの第２凹部７４の底面に対向する部分の表面積Ｓｔ₁と、上記対向部段差面のうちの凹部段差面に対向する部分の表面積Ｓｔ₂との和である。

本電磁式リニア弁１０を、コアの下端部が段付形状とされてない従来の電磁式リニア弁１３０と比較する。その比較例の電磁式リニア弁１３０は、図５(ａ)に示すように、プランジャ１４０が着座している場合、プランジャ１４０の上端に形成された小外径部１４２が、ハウジング１４４のコア１４６に形成された凹部１４８に臨み入る状態となっている。しかしながら、その小外径部１４２の外周面は、凹部１４８の内周面に、ほとんどラップしておらず、軸線方向対向面積Ｓｒは、ほぼ０とされている。つまり、本電磁式リニア弁１０は、プランジャ２２が着座している状態から、吸引力の径方向の成分が大きく、その吸引力の径方向成分に依拠するプランジャ２２とハウジング２０と間の摩擦力が大きくなるのである。

また、比較例の電磁式リニア弁１３０においては、コイルに電流が供給されると、コア１４６からプランジャ１４０に流れる磁束は、コア１４６の凹部１４８からプランジャ１４０の小外径部１４２への流れが主体となる。それに対して、本電磁式リニア弁１０においては、図５(ｂ)に示すように、コア２８からプランジャ２２に流れる磁束は、コア２８の第１凹部７４からプランジャ２２の大外径部７８への流れと、コア２８の第２凹部７６からプランジャ２２の小外径部７０への流れの２箇所が主体となる。このため、コイルからコアへ同じ量の磁束が流れた場合には、コアからプランジャに流れる磁束の量は、本電磁式リニア弁１０の方が比較例の電磁式リニア弁１３０より多くなる。つまり、コイルへの通電量が同じであっても、本電磁式リニア弁１０のコア２８がプランジャ２２を吸引する吸引力は、比較例の電磁式リニア弁１３０の吸引力より大きくなるのである。

次に、軸線方向対向面積Ｓｒの総対向面積Ｓ_Aに対する割合（＝Ｓｒ／Ｓ_A）がそれぞれ異なる電磁式リニア弁１０，１５０，１５２，１５４を比較する。図６に、それら複数の電磁式リニア弁１０，１５０，１５２，１５４のコア部とコア部対向部とのラップ部分を拡大して示す。その図６示すように、電磁式リニア弁１５０は、プランジャが着座した状態においてプランジャの大外径部と第１凹部とがラップしておらず、軸線方向対向面積の割合が１０パーセントとされたものである。また、電磁式リニア弁１５２は、軸線方向対向面積の割合が２８パーセントとされたものであり、電磁式リニア弁１５４は、軸線方向対向面積の割合が４６パーセントとされたものである。

図７には、それらの電磁式リニア弁を減圧用の電磁弁とした場合において、それら電磁式リニア弁の各々における、プランジャとハウジングとの間に作用する摩擦力の大きさと、自励振動が発生する際の第１液室４０の液圧を示している。この図７に示すように、軸線方向対向面積の割合が小さいほど、自励振動が発生する液圧が低くなる。つまり、軸線方向対向面積の割合が小さい場合には、差圧が大きな場合だけでなく、差圧が小さな場合にも、自励振動が発生してしまうのである。換言すれば、軸線方向対向面積の割合が大きな場合には、差圧が大きな場合にのみ、自励振動が発生するのである。そして、自励振動が発生する液圧は、１２ＭＰａ以上であることが望ましく、軸線方向対向面積の割合は、２５パーセント以上であることが望ましい。ただし、電磁式リニア弁は、組み付け等により誤差が生じる虞もあるため、軸線方向対向面積の割合は、３０パーセント以上であることが、より望ましい。

図８には、上記の複数の電磁式リニアにおける開弁電流の大きさを示している。この図８に示すように、軸線方向対向面積の割合が大きくなりすぎると、軸線方向の磁気力が不十分となり、開弁電流が急激に増加すると考えられる。そのため、軸線方向対向面積の割合は、４５パーセント以下であることが望ましい。上述したように、電磁式リニア弁は、組み付け等により誤差が生じる虞もあるため、軸線方向対向面積の割合は、４０パーセント以下であることが、より望ましい。これらのことを考慮して、本電磁式リニア弁１０は、軸線方向対向面積の割合が３７パーセントされているのである。

なお、従来の電磁式リニア弁１３０のハウジング１４４は、強磁性体からなる有蓋円筒形状の部材で、その一部が円環状に非磁性へと改質されたものであり、その非磁性へと改質された部分の上方側の一端部がコア部として機能するものとされていた。それに対して、本実施例の電磁式リニア弁１０のハウジング２０は、先にも述べたように、円筒状に形成された強磁性体のハウジング本体２６と、そのハウジング本体２６の一端を塞ぐように設けられてコア部として機能する強磁性体の閉塞部材２８と、それらハウジング本体２６と閉塞部材２８とを連結する連結部材としての非磁性体のスリーブ３２とから構成されている。従来の電磁式リニア弁１３０においては、一部材からなるハウジング１４４の一部を非磁性へと改質していたため、その改質される部分には、ばらつきが生じていた。それに対して、本電磁式リニア弁１０は、コア部として機能する閉塞部材２８を分割したため、プランジャ２２とコア２８との軸線方向対向面積Ｓｒが、精度良く設定されたものとなっているのである。

電磁式リニア弁では、プランジャの吸引に伴って、プランジャがコアに向かって移動し、プランジャの小外径部がコアの凹部に進入していくことになる。比較例の電磁式リニア弁１３０が、プランジャ１４０の小外径部１４２がコア１４６の凹部１４８に臨み入る状態となっているのに対して、本電磁式リニア弁１０は、大外径部７８が第１凹部７４に臨み入るとともに、小外径部７０が第２凹部７６に臨み入る状態となっている。平たく言えば、比較例の電磁式リニア弁１３０が、コアに対してプランジャの１箇所のみが進入するのに対して、本電磁式リニア弁１０は、２箇所が進入することになる。そして、図２に示すように、比較例の電磁式リニア弁１３０が、小外径部１４２の外周面と凹部１４８の内周面とがラップする部分の面積が増加するのに対して、本電磁式リニア弁１０は、小外径部７０の外周面のうちの第２凹部７６の内周面に対向する部分の表面積Ｓｒ₁と、大外径部７８の外周面のうちの第１凹部７４の内周面に対向する部分の表面積Ｓｒ₂との両者が増加する。つまり、本電磁式リニア弁１０は、プランジャ２２の上方へのストローク量が増加するほど、コア２８からプランジャ２２へ流れる磁束の量が増加するのであり、そのストローク量に対するコアからプランジャへの磁束の増加量は、本実施例の電磁式リニア弁１０の方が比較例の電磁式リニア弁１３０より多いのである。したがって、本電磁式リニア弁１０は、比較例の電磁式リニア弁１３０に比較して、吸引力の径方向成分が大きく、プランジャ２２とハウジング２０と間の摩擦力が大きくなるのである。以上述べたように、本電磁式リニア弁１０は、プランジャ２２の移動中においても、吸引力の径方向成分に依拠する大きな摩擦力が作用し、プランジャ２２の自励振動を効果的に抑制することが可能とされているのである。なお、本電磁式リニア弁１０は、コイル２４に電流が供給されてプランジャ２２がコア２８に最も接近した場合において、軸線方向対向面積Ｓｒの総対向面積Ｓ_Aに対する割合Ｓｒ／Ｓ_Aは５８パーセントとなり、軸線方向対向面積Ｓｒが径方向対向面積Ｓｔより大きくなるように構成されている。

さらに、本実施例の電磁式リニア弁１０は、先にも述べたように、コア部対向部がクリアランス相違部を有するものとされており、欠肉部１２０が形成された箇所の径方向におけるクリアランスが、他の部分のクリアランスより大きくされている。つまり、図３に示すように、プランジャ２２の欠肉部１２０が形成されている箇所に作用する磁気力は、その欠肉部１２０の軸線に対して反対側の箇所に作用する磁気力より小さくなる。そして、本電磁式リニア弁１０においては、コイル２４に電流が供給されると、クリアランス相違部の存在によって、プランジャ２２が、欠肉部１２０が形成された箇所が、第１凹部７４の内周面から離れるようにして、ハウジング２０内で傾倒することになるのである。したがって、本電磁式リニア弁１０においては、ハウジング２０内でのプランジャ２２が傾倒する方向が定まるため、コイル２４に電流が流された場合に形成される磁界が安定するのである。本電磁式リニア弁１０によれば、ハウジング２０とプランジャ２２との間の摩擦力も安定し、その安定した摩擦力によって、プランジャ２２の自励振動を効果的に抑制することが可能とされているのである。

＜変形例＞
上記実施例の電磁式リニア弁１０においては、クリアランス相違部がプランジャ２２のコア部対向部に設けられていたが、図９ないし１１に示す変形例の電磁式リニア弁１８０においては、クリアランス相違部がコア部に設けられている。図９は、変形例の電磁式リニア弁１８０のコア部とコア部対向部とが対向する箇所を拡大して示す正面断面図であり、図１０は、平面断面図（図９におけるＢ−Ｂ断面）であり、図１１は、コアの斜視図である。

変形例の電磁式リニア弁１８０は、上記実施例の電磁式リニア弁１０とほぼ同様の構成であるが、プランジャ１８２に、欠肉部は形成されておらず、コア１８４の第１凹部１８６にそれの一部を切り欠いたような欠肉部１８８が形成されている。つまり、変形例の電磁式リニア弁１８０においても、その欠肉部１８８が形成された箇所とプランジャ１８２との間に作用する磁気力が、他の部分とプランジャ１８２との間に作用する磁気力より小さくされている。そして、変形例の電磁式リニア弁１８０においても、クリアランス相違部の存在によって、プランジャ１８２が、第１凹部１８６の欠肉部１８８が形成された箇所から離れるようにして、ハウジング２０内で傾倒することになる。したがって、変形例の電磁式リニア弁１８０によれば、上記実施例の電磁式リニア弁１０と同様に、安定した摩擦力によって、プランジャ１８２自励振動を効果的に抑制することが可能とされているのである。

上記の第１実施例の電磁式リニア弁１０は、常閉弁であったが、第２実施例の電磁式リニア弁２００は、常開弁とされている。その第２実施例の電磁式リニア弁２００を、図１２の正面断面図を参照しつつ、詳しく説明する。なお、本実施例の電磁式リニア弁２００の説明においては、第１実施例の電磁式リニア弁１０と同じ構成要素については、同じ符号を用いて対応するものであることを示し、それらの説明は省略するあるいは簡略に行うものとする。

本実施例の電磁式リニア弁２００は、第１実施例の電磁式リニア弁１０と同様に、ハウジング２１０と、そのハウジング２１０内に軸線方向に移動可能に設けられたプランジャ２１２とを備えている。ハウジング２１０は、概して円筒状に形成されて内部においてプランジャ２１２の軸線方向の移動を案内するハウジング本体としてのガイド筒２２０と、そのガイド筒２２０の上端を塞ぐにようにして設けられた有蓋円筒状のスリーブ２２２と、ガイド筒２２０の下端部に嵌入された有蓋円筒状の弁部材３０とを有している。ガイド筒２２０とは、強磁性体により形成されたものであり、スリーブ２２２は、非磁性体により形成されたものである。

プランジャ２１２は、強磁性体によって形成されたプランジャ本体２３０と、非磁性体により形成されてプランジャ本体２３０の下端に固定的に嵌合されたロッド２３２とを含んで構成されている。プランジャ２１２は、弁部材３０との間に配設されたコイルスプリング２３４によって、弁部材３０から、詳しくは、連通穴４４の開口４６から離れる方向（上方向）に向かって付勢されている。なお、上記のガイド筒２２０には、プランジャ２１２のロッド２３２を挿通させる小径部２４０が形成されている。一方、プランジャ本体２３０は、その小径部２４０の内径より大きな外径とされており、小径部２４０の上端面と、プランジャ本体２３０の下端面とが向かい合うように構成されている。そして、コイル２４に電流が供給された場合には、磁界の形成に伴って、磁束が、ガイド筒２２０，プランジャ２１２，コイルケース１１０を通過する。そして、ロッド２３２の先端が連通穴４４の開口４６に接近する方向に、プランジャ２１２を移動させようとする磁気力が生じる。つまり、小径部２４０は、コイル２４に電流が供給された場合に、プランジャ２１２を引き付ける力を発生させる主体となるコア部として機能し、プランジャ本体２３０の下端部は、コア部対向部として機能する。

プランジャ本体２３０の下端部は、段付形状に形成されている。詳しくは、プランジャ本体２３０は、それの下端に、大外径部２５０と、その大外径部２５０の下側に小外径部２５２有しており、段付形状とされている。一方、ガイド筒２２０の上端には、段付形状に形成された凹部２５４が設けられている。詳しくは、その凹部２５４は、ガイド筒２２０の上端面に第１凹部２５６が形成されるとともに、その第１凹部２５６の下方にその第１凹部２５６より内径の小さな第２凹部２５８が形成されて、段付形状とされている。そして、そのガイド筒２２０の凹部２５４に、プランジャ本体２３０の下端部が臨み入るようになっている。詳しく言えば、第２凹部２５８に、プランジャ本体２３０の小外径部２５２が臨み入り、第１凹部２５６に、プランジャ本体２３０の大外径部２５０が臨み入っている。

本実施例の電磁式リニア弁２００は、コア部対向部であるプランジャ本体２３０がコア部であるガイド筒２２０から最も離間している状態（コイル２４に電流が供給されていない状態）においても、段付形状に形成されたプランジャ本体２３０の下端が、ガイド筒２２０の段付形状に形成された凹部２５４に臨み入っている。詳しく言えば、本電磁式リニア弁２００は、コイル２４に電流が供給されていない状態において、小外径部２５２の下面が第２凹部２５８の底面に対向するとともに、小外径部２５２と大外径部２５０との段差面である対向部段差面が第１凹部２５６と第２凹部２５８との段差面である凹部段差面に対向するだけでなく、小外径部２５２の外周面が第２凹部２５８の内周面に対向するとともに、大外径部２５０の外周面が第１凹部２５６の内周面に対向している。つまり、本電磁式リニア弁２００は、コイル２４に電流が供給されていない状態において、第１実施例の電磁式リニア弁１０と同様に、径方向においてラップするだけでなく、軸線方向においても常にラップした構成となっている。

そして、本発明の電磁式リニア弁２００は、コイル２４に電流が供給されていない状態において、軸線方向対向面積Ｓｒが、総対向面積Ｓ_Aの約３７パーセントとされている。また、コイル２４に電流が供給されてプランジャ２１２が着座している状態において、軸線方向対向面積Ｓｒの総対向面積Ｓ_Aに対する割合は５５パーセントとなり、軸線方向対向面積Ｓｒが径方向対向面積Ｓｔより大きくなるように構成されている。したがって、本実施例の電磁式リニア弁２００は、第１実施例の電磁式リニア弁１０と同様に、吸引力の径方向成分に依拠するプランジャ２１２とハウジング２１０と間の摩擦力が大きくされており、プランジャ２１２の自励振動を効果的に抑制することが可能である。

また、本電磁式リニア弁１０においては、プランジャ２１２の大外径部２５０に、円形を切り欠いたような欠肉部２６０が形成されており、プランジャ２１２のコア部対向部が、クリアランス相違部を有するものとなっている。つまり、本実施例の電磁式リニア弁２００は、第１実施例の電磁式リニア弁１０と同様に、ハウジング２１０内でのプランジャ２２２が傾倒する方向が定まるため、ハウジング２１０とプランジャ２１２との間の摩擦力も安定し、その安定した摩擦力によってプランジャ２１２の自励振動を効果的に抑制することが可能である。

１０：電磁式リニア弁 １２：高圧側作動液路 １４：低圧側作動液路 ２０：ハウジング ２２：プランジャ ２４：コイル ２６：ガイド筒〔ハウジング本体〕 ２８：閉塞部材〔コア部〕 ３０：弁部材〔区画部〕 ３２：スリーブ〔連結部材〕 ４０：第１液室 ４２：第２液室 ４６：開口（弁座） ５０：開口〔流入ポート〕 ５２：開口〔流出ポート〕 ６０：プランジャ本体 ６２：ロッド ６４：コイルスプリング〔弾性体〕 ７０：小外径部 ７２：凹部 ７４：第１凹部 ７６：第２凹部 ７８：大外径部 １２０：欠肉部〔クリアランス相違部〕 １８０：電磁式リニア弁 １８２：プランジャ １８４：コア １８６：第１凹部 １８８：欠肉部〔クリアランス相違部〕 ２００：電磁式リニア弁 ２１０：ハウジング ２１２：プランジャ ２２０：ガイド筒 ２３０：プランジャ本体 ２３２：ロッド ２３４：コイルスプリング〔弾性体〕 ２４０：小径部〔コア部〕 ２５０：大外径部 ２５２：小外径部 ２５４：凹部 ２５６：第１凹部 ２５８：第２凹部

Claims (11)

1. (A)自身の内部を第１液室と第２液室とに区画するとともに、それら第１液室と第２液室とを連通する連通穴が形成された区画部と、(B)前記第１液室と連通してその第１液室に作動液を流入させるための流入ポートと、(C)前記第２液室と連通してその第２液室から作動液を流出させるための流出ポートとを有するハウジングと、
   前記第２液室内に配設され、軸線方向に移動可能、かつ、一端が前記連通穴の開口に着座可能とされたプランジャと、
   そのプランジャを、前記一端が前記連通穴の開口に接近する方向とその開口から離間する方向との一方に付勢する弾性体と、
   前記ハウジングの周りに配設され、前記プランジャをそれが前記弾性体によって付勢される方向とは逆方向に移動させるための磁界を形成するコイルと
   を備えた電磁式リニア弁であって、
   前記ハウジングが、強磁性体からなり前記第２液室の一部を区画形成するコア部を有し、
   前記プランジャが、前記コア部に対向してそのコア部と自身との間で磁束が流れるコア部対向部を有し、前記コア部が、前記コア部対向部が臨み入る凹部を有し、そのコア部対向部が、前記凹部の底面に対向するとともにその凹部の内周面に対向するものとされ、
   前記弾性体が、前記コア部対向部が前記コア部から離間する方向に前記プランジャを付勢するとともに、前記プランジャが、前記コイルに電流が供給された場合に、前記弾性体の付勢力に抗して前記コア部対向部が前記コア部に接近する方向に移動するように構成され、
   前記コイルに電流が供給されていない場合において、前記コア部対向部の外周面のうちの前記凹部の内周面に対向する部分の表面積である軸線方向対向面積が、前記コア部対向部の径方向に延びる面のうちの前記凹部の径方向に延びる面に対向する部分の表面積である径方向対向面積より小さく、かつ、前記コイルに電流が供給されて前記コア部対向部が前記コア部に最も接近した場合に、前記軸線方向対向面積が、前記径方向対向面積より大きくなるように構成された電磁式リニア弁。
2. 当該電磁式リニア弁が、
   前記コイルに電流が供給されていない場合において、前記軸線方向対向面積が、その軸線方向対向面積と前記径方向対向面積との和の３０パーセント以上となるように構成された請求項１に記載の電磁式リニア弁。
3. 当該電磁式リニア弁が、
   前記コイルに電流が供給されていない場合において、前記軸線方向対向面積が、その軸線方向対向面積と前記径方向対向面積との和の４０パーセント以下となるように構成された請求項２に記載の電磁式リニア弁。
4. 当該電磁式リニア弁が、
   前記コイルに電流が供給されて前記コア部対向部が前記コア部に最も接近した場合に、前記軸線方向対向面積が、その軸線方向対向面積と前記径方向対向面積との和の６０パーセント以下となるように構成された請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。
5. 前記コア部対向部が、大外径部とその大外径部の前記コア部側にその大外径部より外径の小さな小外径部とを有して段付状に形成されたものであり、
   前記コア部の前記凹部が、第１凹部とその第１凹部の前記コア部対向部とは反対側にその第１凹部より内径の小さな第２凹部とを有して段付状に形成されたものであり、
   当該電磁式リニア弁が、
   前記第１凹部に前記大外径部が臨み入るとともに、前記第２凹部に前記小外径部が臨み入るように構成され、
   前記コイルに電流が供給されていない場合において、前記大外径部と前記小外径部との段差面である対向部段差面が前記第１凹部と前記第２凹部との段差面である凹部段差面に対向するとともに、前記小外径部の前記コア部側の端面が前記第２凹部の底面に対向し、かつ、前記大外径部の外周面が前記第１凹部の内周面に対向するとともに、前記小外径部の外周面が前記第２凹部の内周面に対向するように構成され、
   前記軸線方向対向面積が、前記大外径部の外周面のうちの前記第１凹部の内周面に対向する部分の表面積と、前記小外径部の外周面のうちの前記第２凹部の内周面に対向する部分の表面積とを足し合わせたものとなり、
   前記径方向対向面積が、前記対向部段差面のうちの前記凹部段差面に対向する部分の表面積と、前記小外径部の前記コア部側の端面のうちの前記第２凹部の底面に対向する部分の表面積とを足し合わせたものとなるように構成された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。
6. 前記ハウジングが、
   (a)強磁性体からなり、筒状に形成されたハウジング本体と、(b)強磁性体からなり、そのハウジング本体の一端を塞ぐように設けられた閉塞部材と、(c)非磁性体からなり、筒状に形成されて一端に前記ハウジング本体が嵌入されるとともに他端に前記閉塞部材が嵌入され、それらハウジング本体と閉塞部材とを、それらハウジング本体と閉塞部材との間に間隔が設けられた状態で連結する連結部材とを含んで構成され、
   前記閉塞部材が、前記第２液室の前記区画部によって区画される部分とは反対側の部分を区画して前記コア部として機能し、
   前記プランジャの前記一端とは反対側の端である他端が、前記コア部対向部として機能する請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。
7. (A)自身の内部を第１液室と第２液室とに区画するとともに、それら第１液室と第２液室とを連通する連通穴が形成された区画部と、(B)前記第１液室と連通してその第１液室に作動液を流入させるための流入ポートと、(C)前記第２液室と連通してその第２液室から作動液を流出させるための流出ポートとを有するハウジングと、
   前記第２液室内に配設され、軸線方向に移動可能、かつ、一端が前記連通穴の開口に着座可能とされたプランジャと、
   そのプランジャを、前記一端が前記連通穴の開口に接近する方向とその開口から離間する方向との一方に付勢する弾性体と、
   前記ハウジングの周りに配設され、前記プランジャをそれが前記弾性体によって付勢される方向とは逆方向に移動させるための磁界を形成するコイルと
   を備えた電磁式リニア弁であって、
   前記ハウジングが、強磁性体からなり前記第２液室の一部を区画形成するコア部を有し、
   前記プランジャが、前記コア部に対向してそのコア部と自身との間で磁束が流れるコア部対向部を有し、
   前記コア部が、前記コア部対向部が臨み入る凹部を有するものであり、
   前記コア部対向部が、前記凹部の底面に対向するとともにその凹部の内周面に対向し、
   前記コア部と前記コア部対向部との少なくとも一方が、
   前記凹部の内周面と前記コア部対向部の外周面との径方向におけるクリアランスが、他の部分のクリアランスと異なるクリアランス相違部を有する電磁式リニア弁。
8. 前記コア部と前記コア部対向部とのいずれかに欠肉部が形成され、その欠肉部が前記クリアランス相違部として機能し、
   そのクリアランス相違部が、
   前記凹部の内周面と前記コア部対向部の外周面との径方向におけるクリアランスが、他の部分のクリアランスより大きくされたものである請求項７に記載の電磁式リニア弁。
9. 前記コア部対向部が、大外径部とその大外径部の前記コア部側にその大外径部より外径の小さな小外径部とを有して段付状に形成されたものであり、
   前記コア部の前記凹部が、第１凹部とその第１凹部の前記コア部対向部とは反対側にその第１凹部より内径の小さな第２凹部とを有して段付状に形成されたものであり、
   当該電磁式リニア弁が、
   前記第１凹部に前記大外径部が臨み入るとともに、前記第２凹部に前記小外径部が臨み入るように構成され、
   前記コア部の前記第１凹部の内周面に前記欠肉部が形成され、その欠肉部が前記クリアランス相違部として機能する、あるいは、
   前記コア部対向部の前記大外径部の外周面に前記欠肉部が形成され、その欠肉部が前記クリアランス相違部として機能する請求項８に記載の電磁式リニア弁。
10. 前記コア部と前記コア部対向部との少なくとも一方が、
    その一方の軸線と前記クリアランス相違部とを含む平面での断面形状が、その軸線に対して非対称となるように構成された請求項７ないし請求項９のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。
11. 前記クリアランス相違部が、
    それの円周方向の寸法が、前記コア部が有するものである場合に、前記凹部の内周の１０パーセント以上とされ、前記コア部対向部が有するものである場合に、そのコア部対向部の外周の１０パーセント以上とされた請求項７ないし請求項１０のいずれか１つに記載の電磁式リニア弁。

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