JPH08121635A

JPH08121635A - 電磁弁

Info

Publication number: JPH08121635A
Application number: JP28605494A
Authority: JP
Inventors: Yusei Nagata; 有世永田; Kunimitsu Yanaka; 邦光谷中; Tamaki Takeyama; 環竹山; Masakazu Machida; 正和町田
Original assignee: Nippon ABS Ltd
Current assignee: Nippon ABS Ltd
Priority date: 1994-10-26
Filing date: 1994-10-26
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】電磁コイルに通電して、弁座側の通孔と弁体
側の通孔とを相遮断するか、ほゞ相遮断する状態として
も圧力変動を生じて騒音を発生させない。【構成】ロッド５１の小径部５１ａに固定された弁球
５４に対向して弁座５３ｂが形成される。これと同心的
に相対的に移動可能にストッパ部材５５が配設され、こ
のフランジ部５５ａと弁座形成部材５３の上端面との間
にばね常数の小さいコイルばね５６が圧縮状態で配設さ
れ、フランジ部５５ａとロッド５１の段部との間に一対
の皿ばね５７ａ、５７ｂが配設される。電磁コイルに通
電すると、ストッパ部材５５の下端が弁座形成部材５３
に当接し、皿ばね５７ａ、５７ｂのばね力を受けてロッ
ド５１は移動し、準遮断状態となり、弁球５４と弁座５
３ｂとの間の隙間は絞りとしての働き、弁球５４が弁座
５３ｂに当接した時には遮断状態となり騒音も殆どゼロ
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁弁、特に車輪のロッ
クを防止するためのアンチスキッド制御装置の液圧制御
に用いて最適な電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】図３は従来のアンチスキ
ッド制御装置の配管系統図であるが、図においてマスタ
シリンダ１のシリンダ本体３内には二つの液圧発生室が
画成され、ブレーキペダル４を踏むことにより、これら
に液圧が発生する。これらは管路５ａ、５ｂを通り、イ
ンレットバルブ１７ａ、１７ｂを介して左側前輪ＦＬ及
び右側後輪ＲＲのホイールシリンダに伝達される。ま
た、管路５ａ、５ｂは管路６ａ、６ｂと分岐しており、
これらにも同様なインレットバルブ２０ａ、２０ｂが接
続され、右側前輪ＦＲ及び左側後輪ＲＬのホイールシリ
ンダに接続される。またこれら車輪のホイールシリンダ
はそれぞれアウトレットバルブ２３ａ、２３ｂ及び２４
ａ、２４ｂを介して緩め管路８ａ、８ｂに接続される。
これは更に低圧リザーバ２５ａ、２５ｂに接続される。
これは公知の構成を有し、比較的弱いばねで付勢された
ピストンをケーシング内に摺動自在に嵌合させており、
このブレーキ液貯蔵室は液圧ポンプ１０の吸込み側に接
続されている。

【０００３】液圧ポンプ１０は公知のように構成され、
モータ１１、偏心機構１２、逆止弁１５ａ、１５ｂ及び
１３ａ、１３ｂからなっており、一対のプランジャが相
反する方向に往復動することにより逆止弁１３ａ、１３
ｂを開弁させて、管路５ａ、５ｂ側に圧液を供給するよ
うに構成されている。

【０００４】車輪ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲには図示せず
ともホイールスピードセンサが接続されており、この装
置を装備している車輛が走行している時にはこれら車輪
の回転速度を検知し、これをやはり図示しないコントロ
ールユニットに供給する。コントロールユニットは公知
の構成を有し、これら車輪のスキッド状態を評価して上
述の切換え弁１７ａ、１７ｂ、２０ａ、２０ｂ、２３
ａ、２３ｂ、２４ａ、及び２４ｂのソレノイド部を選択
的に励磁する。

【０００５】説明を分かり易くするために、４輪ともが
同じスキッド状態にあるとする。先ず、ブレーキペダル
４を踏込むとマスタシリンダ１からの圧液は管路５ａ、
５ｂインレットバルブ１７ａ、１７ｂ、２０ａ、２０ｂ
を通り各車輪ＦＬ、ＦＲ、ＲＬ、ＲＲのホイールシリン
ダに伝達されブレーキはかけられる。路面状況によって
は、またはブレーキペダル４の踏込み方によってはコン
トロールユニットはブレーキを保持すべきであると判断
する。インレットバルブ１７ａ、１７ｂ、２０ａ及び２
０ｂのソレノイド部は励磁される。これにより、それぞ
れの電磁弁は遮断位置に切り換わる。これにより各車輪
のホイールシリンダには圧液が閉じ込められブレーキ力
が一定に保持される。次いで、ブレーキを弛めるべきで
あると判断すると、アウトレットバルブ２３ａ、２３
ｂ、２４ａ及び２４ｂのソレノイド部も励磁される。各
車輪のホイールシリンダの圧液は管路８ａ、８ｂを通り
ブレーキを弛められる。

【０００６】コントロールユニットが再込めすべきであ
ると判断すると、本従来例では階段込めが行なわれ、ア
ウトレットバルブ２３ａ、２３ｂ、２４ａ及び２４ｂの
ソレノイド部は非励磁とされインレットバルブ１７ａ、
１７ｂ、２０ａ、２０ｂのソレノイドを間欠的に励磁す
る。これにより各車輪のホイールシリンダの液圧は階段
的に上昇する。

【０００７】以上のようにしてホイールシリンダの液圧
が制御されるのであるが、図５はその変化状況を示し、
時間ｔ₀ でブレーキペダル４を踏込むと、ホイールシリ
ンダの液圧Ｐが上昇し、時間ｔ₁ でブレーキ力が一定に
保持され、時間ｔ₂ でブレーキ力が低下され、ｔ₃ で階
段込めが開始されるが、ｔ₄ までの短時間一定に保持さ
れｔ₄ 、ｔ₅ 間はインレットバルブ１７ａ、１７ｂ、２
０ａ、２０ｂのソレノイドを非励磁とする。以下同様に
して図示するように階段込めを行なう。

【０００８】以上のようにして、アンチスキッド制御が
行なわれるのであるが、インレットバルブ１７ａ、１７
ｂ、２０ａ、２０ｂのソレノイド部を励磁して連通状態
を遮断状態に切換える時にマスタシリンダ１側からのブ
レーキ液がある運動量をもって流れているのを遮断す
る。また、これらインレットバルブ１７ａ、１７ｂ、２
０ａ、２０ｂのオンからオフに切り換わる時間が１ｍｓ
ｅｃ以下と短く、以上のような運動エネルギーを有する
ブレーキ液を遮断する際には、このような短時間で遮断
されるので液圧脈動が発生し、これが車体に伝わり騒音
として運転手には耳障りとなっている。すなわち、配管
内の液体の流れを急速に遮断すると、上述したようにブ
レーキ液の持っている運動エネルギーが圧力エネルギー
に変換され、この圧力変動がブレーキ配管中をほゞ音速
で往復するため、配管及びこれに接続されている機器、
例えばマスタシリンダ１及びこれを支持している部材な
どを振動させて騒音を発生させている。快適な運転環境
とするには、このような騒音を極力低減したい。

【０００９】次に、従来のインレットバルブ１７ａ、１
７ｂ、２０ａ、２０ｂの具体的な構成について図４を参
照して説明する。これらは同一の構成を有する。図４に
おいてインレットバルブ１７ａにおいて、コイル支持部
材３０にボビン３２が取り付けられ、これに上述のソレ
ノイド部に相当する電磁コイル３３が巻装されている。
コイル３３の内周の軸線に沿ってケーシング３６とボデ
ィ３５があり、ソレノイド部とは、コイルケーシング３
１により結合されている。ケーシング３６とボディ３５
の軸方向孔には、電磁力により摺動するアマチュア３４
とそのアマチュア３４を介して移動するロッド３７が軸
方向に案内されて摺動自在に嵌合している。下側ガイド
部材３５の周面にはＯリング３８及びカップシール３９
が嵌着されており、図示せずとも図３における他のイン
レットバルブ１７ａ、１７ｂ、２０ａ、２０ｂやアウト
レットバルブ２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ及び液圧
ポンプ１０を一体化させているケーシングブロックに液
密に取り付ける働きをする。ロッド３７の下端部には鋼
製の弁球４４がかしめ固定されており、これは弁座形成
部材４０の上端部に形成される弁座４０ｂとバルブリフ
トをおいてロッド３７の軸方向で対向している。また、
ロッド３７と弁座形成部材４０との間にはコイルばね４
５が張設されており、ロッド３７を図において上方に付
勢して、図示する上方位置をとらせている。弁座形成部
材４０の通孔４０ａは、マスタシリンダ側に接続される
管路、図３において管路５ａに連通しており、また、弁
球４４を配設させている下方ボディ３５内の弁室４２は
ホイールシリンダ側、すなわち図３において管路７ａ側
に連通している。従来のインレットバルブ１７ａは以上
のように構成されるのであるが、ソレノイド部としての
電磁コイル３３にコントロールユニットから励磁信号が
供給されるとアマチュア３４が下方へと磁気吸引力を受
けるとともにロッド３７も下方へ移動し、その先端部に
固定された弁球４４が弁座４０ｂに着座することにより
マスタシリンダ側とホイールシリンダ側とを遮断する。
上述したようにこの切換え時間は１ｍｓｅｃと非常に短
いので、これまでマスタシリンダ側からホイールシリン
ダ側に流れていたブレーキ液の流れを急速に遮断するた
めに、その持っていた運動エネルギーが圧力変動に変換
され、マスタシリンダ側との間に脈圧を発生する。また
同時にホイルシリンダ側との間にも脈圧を発生する。こ
れが車体に伝わり、上述したように騒音として運転手の
耳障りとなっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は上述の問題
に鑑みてなされ、アンチスキッド制御中において騒音を
減少させる電磁弁を提供することを目的とする。

【００１１】

【問題点を解決するための手段】以上の目的は、電磁コ
イルと該電磁コイルの中心軸上に摺動可能に配設された
アマチュアとロッドが直列し、そのロッドの一端に固定
された弁体と、前記ロッドの移動方向で所定のバルブリ
フトをおいて配設される弁座と、該弁座側に形成される
第１通孔と、前記弁体側に形成される第２通孔と、前記
弁体又は前記ロッドを前記ロッドの移動方向で前記弁座
から遠去かる方向に付勢するばね手段とから成り前記電
磁コイルに通電しないときは前記ばね手段の付勢力で前
記弁体は前記弁座から離座しており前記第１通孔と前記
第２通孔とを連通させているが、前記電磁コイルに通電
すると磁気吸引力で前記ばね手段のばね力に抗して前記
ロッドを前記弁座側へと移動させて前記弁体を前記弁座
に着座させて、前記第１通孔と前記第２通孔とを遮断可
能とする電磁弁において、前記ばね手段はばね常数の小
さい第１ばねと、ばね常数の大きい第２ばねとから成
り、前記ロッドと共に移動可能であるが、前記バルブリ
フトより小さい所定距離を移動すると静止部に当接し
て、それ以上の移動は阻止されるストッパ部材を設けた
ことを特徴とする電磁弁、によって達成される。

【００１２】

【作用】電磁コイルに通電すると、アマチュアが吸引さ
れ同時にロッドも移動、所定の距離まではばね常数の小
さいばね力により迅速に移動し、弁座にロッド端部に固
定された弁体が接近する。この距離を越えると、ばね常
数の大きい第２のばねのばね力が主として働き、同じ電
流値であればその移動速度が小となり、場合によっては
バルブリフト内の小さい隙間をもって停止し、ホイール
シリンダ側とマスタシリンダ側との間の絞りとして機能
する。従ってマスタシリンダ側のブレーキ液の流速が抑
えられる。この後、電流値によっては、第２のばねの強
いばね力に打ち勝って弁座に着座させることにより完全
にホイールシリンダ側とマスタシリンダ側を遮断するの
であるが、既にブレーキ液の運動エネルギーは小とされ
ていので、この後、マスタシリンダ側と遮断されても大
きな圧力変動を生じることはない。また、階段込めを行
なう場合にはこの電磁弁をインレットバルブとして用
い、遮断・連通を繰り返すが、これをコイル、すなわち
ソレノイド部に流す電流値を強弱２段階に切換えること
により、バルブリフトよりはるかに小さい隙間及び着座
を繰り返すことによりマスタシリンダ側及びホイルシリ
ンダ側には大きな圧力変動を伝えることなく階段込めを
行なうことができる。すなわち騒音を従来より大巾に小
とするか、あるいは無くすことができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例による電磁弁でアンチ
スキッド制御装置に用いられるインレットバルブについ
て説明する。

【００１４】図１においては、インレットバルブの要部
拡大断面として５０で示されるが、図示しない他構成は
従来例と全く同一である。バルブボディ５２内に摺動自
在でなるロッド５１が配設されており、これは段付であ
るが、この小径部５１ａの先端部には鋼製でなる弁球５
４が図示するようにかしめ固定されている。バルブボデ
ィ５２に形成された軸方向孔に嵌着固定されている弁座
形成部材５３にはマスタシリンダ側に連通する貫通孔５
３ａが形成され、この上端部に円錐形状の弁座５３ｂが
形成されている。これは上述の弁球５４とバルブリフト
ｓをおいて対向している。

【００１５】ロッド５１の小径部５１ａの外方には同心
的に筒状のストッパ部材５５が配設されており、このフ
ランジ部５５ａと弁座形成部材５３との間にばね常数の
小さいコイルばね５６が配設され、圧縮状態でこのスト
ッパ部材５５を上方に付勢している。また、このフラン
ジ部５５ａとロッド５１の段部との間に一対の皿ばね５
７ａ、５７ｂでなるばね常数の大きなばね部５７が配設
されており、皿ばね５７ａ、５７ｂはその内面を対向し
ｆの間隔をおいて配設され、この間隔ｆは、ばね部５７
のもつストロークとなる。また、ストッパ部材５５の周
壁面には複数の丸孔５５ｂが形成され、弁球５４を配設
させている弁室６０及び通孔５３ａとホイールシリンダ
側との連通を容易なものとするようにしている。図１は
ソレノイド部もしくは電磁コイルに通電しない状態を示
しているが、ストッパ部材５５の下端部５５ｃと弁座形
成部材５３の上端面との距離はバルブリフトｓより小さ
い距離ｅとされている。また上述の皿ばね５７ａ、５７
ｂ間の空隙ｆはこのｓより小である。

【００１６】本実施例のインレットバルブ５０は以上の
ように構成されるが、次にこの作用について説明する。
図１では図示されないが上方に配設された電磁コイルに
電流Ｉ₀ を通電すると磁性材でなるアマチュア（図４の
３４）は下方に向う磁気吸引力を受けボディ５２側に吸
引され、これによりロッド５１は下方へと移動する。コ
イルばね５６のばね常数は皿ばね５７ａ、５７ｂのばね
力に比べて十分に小さいので皿ばね５７ａ、５７ｂは殆
ど変形することなく、コイルばね５６のみが圧縮変形し
てロッド５１は迅速に下方に移動しストッパ部材５５の
下端部５５ｃが距離ｅを移動すると弁座形成部材５３に
当接し、それ以上の移動が阻止される。

【００１７】図２において、電流Ｉ₀ を流した時の電磁
力とロッド５１との移動距離との関係を示しているが、
図１に示す初期の位置である弁球５４と弁座５３ｂとの
距離、すなわちバルブリフトｓから距離ｅを移動する時
には、電磁力は図示するように変化し、そのｅの距離を
移動した後は、皿ばね５７ａ、５７ｂを変形させること
によりロッド５１は下方移動するのであるが、本実施例
ではこのｆを移動すると皿ばね５７ａ、５７ｂは相当接
するが、この時にバルブリフトｓだけ移動するように設
計されているので、第２図に示すようにバルブリフトｓ
移動する、すなわち弁球５４が弁座５３ｂに着座する。
これにより弁座形成部材５３の通孔５３ａ、すなわちマ
スタシリンダ側とホイールシリンダ側に連通する弁室６
０とは遮断される。

【００１８】本実施例によれば、更に電流は強弱２段階
に切換えられる、すなわち、より弱い電流Ｉ₁ に切換え
られる。これによりロッド５１は、ばね力で上方に移動
し、この時の電流Ｉ₁ における電磁力と、皿ばね５７
ａ、５７ｂのばね力とは釣り合った位置、すなわち距離
ｇ（ｆより小である）でバランスをとり、ロッド５１が
停止するが、この時には弁球５４と弁座５３ｂとの隙間
がｇと小さく、これによりこのインレットバルブ５０
は、いわば絞りとして働き、これまでマスタシリンダ側
から流れていた高速のブレーキ液が減速される。本実施
例では更にこの切換えを繰り返し、弁球５４と弁座５３
ｂとの間隙は，０、ｇ、０、ｇ・・・・・と変化させら
れる。よって、継続して遮断状態を取らないが、ほゞ遮
断状態としながら大きな運動エネルギーを持ったブレー
キ液のエネルギーを小として車体に加わる圧力変動を小
として、騒音を殆ど小とするか無しとすることができ
る。

【００１９】また、ストッパ部材５５が弁座形成部材５
３に当接したあとは、通孔５３ａからのブレーキ液は丸
孔５５ｂを通ってホイールシリンダ側に伝達されるの
で、当接したことにより、何らブレーキ液の流れを急激
に阻止することはない。また、ソレノイド部を通電して
いない場合には、図示するようにストッパ部材５５の下
端部５５ｃと弁座形成部材５３との距離ｅは比較的小さ
いので、マスタシリンダ側からホイールシリンダ側への
液量をこれによっては若干絞るが、この丸孔５５ｂが形
成されるために自由な液連通としている。

【００２０】以上により、本実施例のインレットバルブ
５０によれば、ソレノイド部を励磁してマスタシリンダ
側とホイールシリンダ側とを遮断する時に生じていた大
きな騒音を殆どゼロとすることが出来る。

【００２１】以上本発明の実施例について説明したが、
勿論本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術
的思想に基づいて種々の変形が可能である。

【００２２】例えば、以上の実施例では、ばね常数の大
きいばねとして一対の皿ばね５７ａ、５７ｂを設け、こ
の内面間の距離をｆとしたが、これに代えて１枚の皿ば
ね５７ａ又は５７ｂのみを用いて、この内面とストッパ
部材５５のフランジ部５５ａとの上端面との距離をｆと
するようにしてもよい。

【００２３】また以上の実施例では、一対の皿ばね５７
ａ、５７ｂを用いたが、これに代えて同様なばね特性を
有するもの、例えば波形スプリングを用いてもよく、更
にこれに代えて、ばね常数の大きいコイルスプリングを
用いてもよい。

【００２４】また以上の実施例では、ソレノイドに流す
電流の強さを２段階に切換えたが、電流Ｉ₁ を変化させ
ることで、電磁力と皿ばねの力の釣り合った位置ｇが自
由に設定できるので、この電流は２段階切換えに限るこ
となく、３段階、４段階と切り換えるようにしてマスタ
シリンダ側とホイールシリンダ側との遮断状態又は絞り
状態を変更させるようにしてもよく、また、切換えるこ
となく一定の電流を流して皿ばね５７ａ、５７ｂのばね
力が作用した後、この間の距離ｆがゼロとなった時点で
弁球５４と弁座５３ｂとの間に僅かな隙間を残して絞り
状態とするようにしてもよい。

【００２５】また以上の実施例では、弁体としては弁球
５４を用い、弁座として弁座形成部材５３の先端部に形
成される円錐形状の座面５３ｂとしたが、これに代えて
公知の弁体、例えばロッドの端面とこれに対向する通孔
５３ａの開口端部の外周縁部にゴムでなるリング部材を
弁座としたものにも本発明は適用可能である。

【００２６】また以上の実施例では、アンチスキッド制
御装置に用いられるインレットバルブに適用されたが、
これに限ることなく、通常の液圧制御装置に用いて遮断
される一方側と他方側との何れかに発生する圧力伝達を
抑えるようにしてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の電磁弁によ
れば、例えばアンチスキッド制御装置に用いて電磁コイ
ルに電流を流して遮断状態に、あるいはほゞ遮断状態に
するとしても、大きな圧力変動を生じて車体に振動を生
じさせることはなく、フィーリング良好な運転を可能と
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例によるアンチスキッド制
御装置に用いられるインレットバルブの要部の拡大断面
図である。

【図２】同インレットバルブの作用を説明するためのチ
ャートである。

【図３】従来例のアンチスキッド制御装置の配管系統図
である。

【図４】同配管系統図におけるインレットバルブの拡大
断面図である。

【図５】図５は同作用を説明するタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

５０インレットバルブ５１ロッド５３ｂ弁座５４弁球５５ストッパ部材５６コイルばね５７ａ皿ばね５７ｂ皿ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者町田正和千葉県市川市真間２−５−２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁コイルと該電磁コイルの中心軸上に
摺動可能に配設されたアマチュアとロッドが直列し、そ
のロッドの一端に固定された弁体と、前記ロッドの移動
方向で所定のバルブリフトをおいて配設される弁座と、
該弁座側に形成される第１通孔と、前記弁体側に形成さ
れる第２通孔と、前記弁体又は前記ロッドを前記ロッド
の移動方向で前記弁座から遠去かる方向に付勢するばね
手段とから成り前記電磁コイルに通電しないときは前記
ばね手段の付勢力で前記弁体は前記弁座から離座してお
り前記第１通孔と前記第２通孔とを連通させているが、
前記電磁コイルに通電すると磁気吸引力で前記ばね手段
のばね力に抗して前記ロッドを前記弁座側へと移動させ
て前記弁体を前記弁座に着座させて、前記第１通孔と前
記第２通孔とを遮断可能とする電磁弁において、前記ば
ね手段はばね常数の小さい第１ばねと、ばね常数の大き
い第２ばねとから成り、前記ロッドと共に移動可能であ
るが、前記バルブリフトより小さい所定距離を移動する
と静止部に当接して、それ以上の移動は阻止されるスト
ッパ部材を設けたことを特徴とする電磁弁。
【請求項２】前記電磁コイルに第１の強さの電流を通
電して前記弁体を前記弁座に着座させた後、直ちに前記
第１の強さより小さい第２の強さの電流に切換えて、前
記弁体と前記弁座との間の距離を前記バルブリフトと前
記所定距離との差より小さい距離とすべく前記ロッドを
前記弁座から遠去かる方向に移動させ、次いで直ちに電
流を前記第１の強さに切換えて、前記弁体を前記弁座に
着座させ、以後、電流を前記第１の強さと第２の強さと
の間で所定のタイミングで切換えるようにした請求項１
に記載の電磁弁。