弁装置
【課題】プランジャに駆動される弁体を弁座に接離させて弁部の開閉や開度調節を行なう弁装置の弁体の径方向の振動を簡単な構造で抑制し、その振動に起因した作動音を低減することを課題としている。
【解決手段】弁座５と、弁室７に設けて弁座５に接離させる弁体８と、この弁体８と一体的に往復運動する弁体駆動用のプランジャ６を備えた弁装置において、一端が弁座５と同軸上に位置決めされて弁座形成部材４に保持され、他端が弁座形成部材４の弁室側端面と対向した部材（図のそれはプランジャ６）に当接されるコイルスプリング２５を設け、そのコイルスプリングの軸方向途中に設けた外径ガイド部２５ａをプランジャ６の外周に接触させた。
【解決手段】弁座５と、弁室７に設けて弁座５に接離させる弁体８と、この弁体８と一体的に往復運動する弁体駆動用のプランジャ６を備えた弁装置において、一端が弁座５と同軸上に位置決めされて弁座形成部材４に保持され、他端が弁座形成部材４の弁室側端面と対向した部材（図のそれはプランジャ６）に当接されるコイルスプリング２５を設け、そのコイルスプリングの軸方向途中に設けた外径ガイド部２５ａをプランジャ６の外周に接触させた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブレーキ液圧制御装置などに採用される液圧制御用の弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のブレーキ液圧制御装置の中に、ホイールシリンダの液圧の増減を、リニア電磁弁で行うものがある。リニア電磁弁は、通電のオン・オフを交互に繰り返すいわゆるオン・オフ電磁弁とは異なり、駆動電流の大きさに応じて弁部の開度がリニアに調整される弁であり、液圧のリニアな調整が可能である。
【０００３】
このリニア電磁弁には、常開（ノーマルオープン）型と常閉（ノーマルクローズ）型とがあり、どちらもプランジャ（可動鉄心）と一体的に往復運動する弁体を有している。
【０００４】
このリニア電磁弁は、前記プランジャを、コイルに通電してステータコア（固定鉄心）に発生させる磁力で吸引し、磁力の強さを変化させることで弁座から弁体までの距離（弁体の弁座からの離反量）を増減させて弁部の開度を変化させる。
【０００５】
このとき、弁体がストロークの途中に位置する状態、すなわち、弁体が弁座からも他の軸方向移動規制部材からも離間した不安定な状態にあると、弁体の周囲に作用する液圧のバランスが崩れたときに径方向の弁体振動が生じ易くなり、その結果、作動音が発生し易くなる。
【０００６】
この問題は、開弁しているときに弁体に大きな液圧差が作用するときに起こり易い。
【０００７】
そこで、その問題の対策として、下記特許文献１は、スプリングで付勢してステータコアに押圧するリテーナと、そのリテーナの内部に保持されるＯリングと、このＯリングとステータコアとの間に介在してリテーナを定置させる保持筒を設け、プランジャ（可動鉄心）と弁体間の連結ロッドに前記Ｏリングを外嵌することで弁体の振動を抑制することを提案している。
【０００８】
また、下記特許文献２は、筒状弾性支持部材をステータコアの内部に挿入し、その弾性支持部材の内側に嵌めた樹脂製のリングでプランジャと弁体間の連結ロッドをガイドすることで、弁体の振動を抑制することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−４９３５号公報
【特許文献２】特開平９−１４４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記特許文献１及び２の対策は、弁体の振動抑制に利用する部品の数が多く、電磁弁の生産性が悪い。また、摩擦抵抗が発生するＯリングでロッドを位置決めしているため、弁体の作動に悪影響が出る。
【００１１】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、プランジャに駆動される弁体を弁座に接離させて弁部の開閉や開度調節を行なう弁装置の弁体の振動を簡単な構造で抑制し、その弁装置の弁体の振動に起因した作動音を低減することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、この発明においては、
弁室に臨ませた弁座と、前記弁室に設けて前記弁座に接離させる弁体と、この弁体と一体的に往復運動する弁体駆動用のプランジャを備えた弁装置において、
一端が前記弁座を設けた弁座形成部材に保持され、他端が前記弁座形成部材の弁室側端面と対向した部材に当接されるコイルスプリングを設け、そのコイルスプリングの軸方向途中に外径ガイド部を備えさせ、その外径ガイド部を前記プランジャの外周に接触させた。なお、ここで言うプランジャには、プランジャと弁体の連結ロッドも含まれる。
【００１３】
この弁装置の好ましい態様や具体的態様を以下に列挙する。
（１）前記コイルスプリングの軸方向中間部を軸方向両端部よりも小径とし、この小径部を前記外径ガイド部としたもの。
【００１４】
（２）前記コイルスプリングの一端と他端の径を等しくし、さらに、一端から軸方向中間点までの径変化と、他端から軸方向中間点までの径変化を対称的に生じさせたもの。
【００１５】
（３）前記弁座形成部材の弁室側端面の周囲に前記弁座と同芯の円筒部を形成し、その円筒部の内側に前記コイルスプリングの一端を挿入してその一端を前記円筒部の内周面で前記弁座と同軸上に位置決めしたもの。
【００１６】
（４）前記外径ガイド部の前記プランジャの外周に対する接触点を、前記弁座の弁口中心と、前記弁室の内周面に開口した流路口の中心とを結ぶ仮想直線よりも弁座から離反した位置に設定したもの。
（５）前記プランジャを初期位置に復帰させる復帰スプリングを備え、その復帰スプリングが前記プランジャと弁体を閉弁方向又は開弁方向に付勢しているもの。
【００１７】
（６）前記弁座形成部材の弁室側端面と対向した部材が前記プランジャであり、そのプランジャに前記コイルスプリングの他端が当接し、前記復帰スプリングは、初期荷重が前記コイルスプリングの初期荷重よりも大きく、この復帰スプリングが前記コイルスプリングによるプランジャ付勢方向に対向して前記プランジャを閉弁方向に付勢しているもの。
【００１８】
（７）前記弁座形成部材の弁室側端面と対向した部材が前記プランジャに磁気吸引力を作用させる電磁弁のステータコアであり、そのステータコアに前記コイルスプリングの他端が当接し、前記プランジャは、前記ステータコアの磁気吸引力によって閉弁方向に付勢されるように配置され、前記復帰スプリングは、前記プランジャを開弁方向に付勢しているもの。
【００１９】
（８）前記弁座形成部材の弁室側端面と対向した部材が前記プランジャであり、そのプランジャに前記コイルスプリングの他端が当接し、前記プランジャは、そのプランジャに作用させる電磁弁のステータコアの磁気吸引力によって閉弁方向に付勢されるように配置され、前記復帰スプリングが前記コイルスプリングで構成されてそのコイルスプリングが前記プランジャを開弁方向に付勢しているもの。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の弁装置は、一端が弁座と同軸上に位置決めされて弁座形成部材に保持され、他端が前記弁座形成部材の弁室側端面と対向した部材に当接されるコイルスプリングを設け、そのコイルスプリングに備えさせた外径ガイド部を弁体と一体になって動くプランジャ（この発明では、プランジャと弁体を連結する連結ロッドもプランジャの一部とみなす）の外周に接触させるので、弁体の径方向の振動、ひいては、これに起因する弁装置の作動音の発生が抑制される。
【００２１】
このような、弁体の振動抑制を１個のコイルスプリングで行えるので、生産性がよい。さらに、Ｏリングによる振動抑制に比べると外径ガイド部の接触点に生じる摩擦抵抗が小さく、弁体の作動が妨げられることもない。
【００２２】
なお、軸方向途中の外径ガイド部をプランジャの外周に接触させる前記コイルスプリングに代えて一端が大径、他端が小径の台形コイルばねを設け、その台形コイルばねの大径端を弁座形成部材で保持し、小径端を前記プランジャの外周に係止させる方法でもある程度の振動抑制効果が望める。
【００２３】
この場合、例えば、前記プランジャの外周に弁座形成部材の弁室側端面と対向する面を設け、この面に台形コイルばねの小径端を当接させることで台形コイルばねを弁座形成部材とプランジャとの間に保持可能である。しかしながら、プランジャの外周を係止する台形コイルばねの小径端を本発明の外径ガイド部と軸方向に関して同様の位置に設定した場合、台形コイルばねは当然ながら本発明のコイルスプリングよりも全長が短くなる。
【００２４】
従って、プランジャの往復運動によって圧縮されたときの台形コイルばねと本発明のコイルスプリングとを比較すると、全長の異なる両者が同じストローク分だけ圧縮されるため、各々を構成するコイル線材の隙間は、台形コイルばねが本発明のコイルスプリングよりも狭くなる。これにより、台形コイルばねの場合、コイル線材の隙間を液が通過する際の流動抵抗が大きくなってしまう。
【００２５】
仮に、この流動抵抗を低減するため台形コイルばねの全長を本発明のコイルスプリングと同等な長さに延長した場合は、プランジャにおいて台形コイルばねの小径部によって係止される箇所が本発明の外径ガイド部よりも弁座形成部材から離間することになり、弁体の径方向の振動を抑制する効果が小さくなってしまう。
【００２６】
この発明で用いるコイルスプリングは、軸方向途中に設けた外径ガイド部を前記プランジャの外周に接触させて弁体の径方向振動を抑制するので、台形コイルばね使用時に考えられる上記の不具合が生じない。
【００２７】
上記において好ましいとした形態などの作用効果は、後に詳しく述べる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の弁装置の一例を示す断面図
【図２】図１の電磁弁の一部を拡大して示す断面図
【図３】図１の電磁弁に設けたコイルスプリングの拡大断面図
【図４】コイルスプリングに設ける外径ガイド部の他の形態を示す断面図
【図５】この発明の弁装置の他の例を示す断面図
【図６】この発明の弁装置のさらに他の例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面の図１〜図６に基づいて、この発明の弁装置の実施の形態を説明する。図１の弁装置は、減圧用であって弁ブロック１に常閉型のリニア電磁弁２を組み付けて構成されている。
【００３０】
リニア電磁弁２は、弁ブロック１に形成されたボアに組み込まれるガイドスリーブ３と、そのガイドスリーブ３の一端側に圧入固定された弁座形成部材４を有し、この弁座形成部材４の弁室側端面に弁座５が形成されている。
【００３１】
ガイドスリーブ３の他端側にはプランジャ（可動鉄心）６が軸方向スライド可能に挿入され、そのプランジャ６と弁座形成部材４との間に弁室７が形成され、その弁室７に弁座５に対して接離させる弁体８が配置されている。
【００３２】
その弁体８は、プランジャ６の大径部とは別加工されて大径部に継がれた弁室側小径部６ａに設けられており、プランジャ６と一体になって軸方向に往復運動する。ガイドスリーブ３の他端には、非磁性体ピース９を介してステータコア（固定鉄心）１０が接続され、そのステータコア１０の外周からガイドスリーブ３の他端小径部の外周に至る領域にボビンに巻かれたコイル１１が配置されている。
【００３３】
また、コイル１１の外側は有底円筒状のケース（ヨーク）１２で覆われており、さらに、ガイドスリーブ３の大径部とケース１２の間には磁性体リング１３が介在されている。
【００３４】
さらに、プランジャ６とステータコア１０との間に、プランジャ６がステータコア１０に磁力で吸着されることを阻止する吸着防止ピン１４と、プランジャ６を閉弁方向に付勢する復帰スプリング１５が設置されている。
【００３５】
１６は、プランジャ６の反弁室側端面が臨む部屋を弁室に連通させる目的でプランジャ６に設けられた連通孔、１７は、ガイドスリーブ３に加工された流路口、１８は、弁ブロック１に加工された流体導入側の流路、１９は、弁ブロック１に加工された流体流出側の流路、２０は、流路口１７の出口に配置されるフィルタ、２１は、流路１８の途中に配置されるフィルタ、２２は、コイル１１の給電用のターミナルである。
【００３６】
流路１８と弁室７は、ガイドスリーブ３の内部に形成されたオリフィス２３を有する接続流路２４を介して連通している。また、弁座５は弁室７を臨み、流路口１７は弁室７の内周面に開口している。なお、図１の矢印は、開弁時の流体の流れ方向を表している（以下も同様）。
【００３７】
以上の構成は、従来品と変わるところがない。即ち、図１の弁装置は、プランジャ６と弁座形成部材４との間にコイルスプリング２５を配置し、そのコイルスプリング２５に設けた外径ガイド部２５ａをプランジャ６の弁室側小径部６ａの外周に接触させて弁体８の径方向への振動を抑制しており、ここに、この発明の特徴がある。
【００３８】
弁座形成部材４の弁室側端面の外周には、弁座５と同芯の円筒部２６が形成されている。その円筒部２６の内側にコイルスプリング２５の一端を挿入し、その一端を円筒部２６の内周面で位置決めして弁座形成部材４で保持している。また、コイルスプリング２５の他端をプランジャ６の大径部の弁室側端面に当接させている。
【００３９】
このように、コイルスプリング２５の一端を弁座５と同芯の円筒部２６で位置決めすると、コイルスプリング２５の一端の芯出し精度を高めることができる。コイルスプリング２５が弁座５と同芯上に位置決めされていると弁体８も弁座５と同芯上に保持され、弁体の周囲に作用する液圧のバランスが崩れ難くなるので、弁体の径方向振動の抑制と作動音の抑制の効果がより高まることが期待できる。
【００４０】
さらに、この構造ではコイルスプリング２５の力がプランジャ６に対して開弁方向に作用するので、復帰スプリング１５の初期荷重をコイルスプリング２５の初期荷重よりも大に設定することで復帰スプリング１５による閉弁を可能にしている。
【００４１】
図１の弁装置に設けたコイルスプリング２５は、図３に示すように、軸方向中間部を軸方向両端部よりも小径とし、この小径部を外径ガイド部２５ａとして働かせるものにしている。このコイルスプリング２５を用いると、弁体８の径方向振動の抑制をコイルスプリング２５のみで行え、部品数の増加による生産性の悪化やコストアップが抑えられる。
【００４２】
そのコイルスプリング２５は、図３のように、一端と他端の径を等しくし、さらに、そのスプリングの一端から軸方向中間点までの径変化と、他端から軸方向中間点までの径変化を対称的に生じさせたものを用いると、組み付け時の方向性が無くなって組み付けミスが起こらない。また、プランジャ６に対する外径ガイド部２５ａの接触領域が小さくなるため、弁体の作動に対する悪影響も出ない。
【００４３】
なお、図２に示した外径ガイド部２５ａのプランジャ６に対する接触点Ｐは、図のように、弁座５の弁口中心Ｍ１ｃと流路口１７の弁室側の開口中心Ｍ２ｃとを結ぶ仮想直線ＢＳＬよりも弁座５から離反した位置に設定するのがよい。この条件を満たすものは、弁座５から流路口１７に至る間の流路がコイルスプリング２５とプランジャ６間の径方向隙間が最も小さくなる外径ガイド部２５ａによって遮られることが無くなり、減圧制御で流出する流体の移動抵抗の増加が抑制される。
【００４４】
なお、図４に示すように、プランジャ６においてコイルスプリング２５の内側（外径ガイド部２５ａ）と接触する弁室側小径部６ａを樽型（軸方向の中ほどの部分の外径を両端の外径よりも大きくした状態）に形成することもでき、この状態で使用するコイルスプリング２５は、径変化のないもの（軸方向の全域にわたり内径が一定のもの）でよい。
【００４５】
図５は、増圧用の弁装置に、この発明を適用した例を示している。この図５の弁装置は、弁ブロック１に、常開型のリニア電磁弁２を組み付けて構成されている。この図５の弁装置に採用したリニア電磁弁２は、プランジャ６に磁気吸引力を作用させるステータコア１０を弁ブロック１のボアに組み込んでガイドスリーブとして併用している。
【００４６】
また、弁体８を駆動するプランジャ６を、ステータコア１０の反液室側端面と対向する位置に配置し、そのステータコア１０の外周を有底スリーブ２７で覆っている。さらに、ステータコア１０とプランジャ６との間に、コイル１１が通電されていないときに弁体８を開弁位置に戻す復帰スプリング１５を配置し、プランジャ６と弁体８との間をステータコア１０に貫通させた連結ロッド（これはプランジャの一部と考える）２８で繋いでいる。
【００４７】
そして、さらに、一端が円筒部２６によって位置決めされて弁座形成部材４に保持され、他端がステータコア１０に当接されるコイルスプリング２５を弁室７に収納し、そのコイルスプリング２５の軸方向中間点に設けた外径ガイド部２５ａを連結ロッド２８の外周に接触させて連結ロッド２８の径方向振れを防止するようにしており、これにより、連結ロッド２８の端部に設けられた弁体８の径方向振動が抑制される。
【００４８】
この例でも、外径ガイド部２５ａは、コイルスプリング２５の軸方向中間部を小径にしてその小径部で形成したが、図４のように、連結ロッド２８の外周の一部を樽型に膨らませてその外周を直径の一定したコイルスプリングの内径面に接触させるようにしても構わない。
【００４９】
図５の電磁弁は、ステータコア１０にコイルスプリング２５の他端を当接させているので、コイルスプリング２５とは別の復帰スプリング１５を設けてその復帰スプリング１５でプランジャ６を開弁方向に付勢したが、図６に示すような構造にしてコイルスプリング２５の力のみでプランジャ６を初期位置に復帰させることもできる。
【００５０】
図６の電磁弁２は、ガイドスリーブ３によってガイドされるプランジャ６の弁室側小径部６ａに弁室７を臨む段部６ｂを一体に形成し、その段部６ｂにコイルスプリング２５の他端を当接させている。
【００５１】
コイルスプリング２５の一端は、弁座形成部材４の弁室側端面に支持されており、コイルスプリング２５の外径ガイド部２５ａは、プランジャ６の弁室側小径部６ａの段部６ｂよりも弁室側の外径がさらに縮められた部分に接触して弁体８の径方向振動を抑制している。
【００５２】
この図６の構造によれば、弁体の径方向振動を抑制するコイルスプリング２５がプランジャ６を初期位置に復帰させる復帰スプリングを兼ねているため、専用の復帰スプリングを省くことができる。
【００５３】
図６の電磁弁のその他の部分は、図１，図５と共通した部材で構成されている。従って、共通した部材に、図１，図５と同一符合を付して説明を省く。
【００５４】
なお、ここでの説明は、いずれも、リニア電磁弁を例に挙げて行ったが、この発明は、弁体の作動がその弁体に対向して作用する流体圧の差などによってなされるチェック弁などの非電磁型の弁装置にも適用することができる。リニア電磁弁以外の弁装置も弁体が流体圧で径方向に振動することがあり、この発明を適用することでその振動とそれによる作動音を抑制することが可能になる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 弁ブロック
２ リニア電磁弁
３ ガイドスリーブ
４ 弁座形成部材
５ 弁座
６ プランジャ
６ａ 弁室側小径部
６ｂ 段部
７ 弁室
８ 弁体
９ 非磁性体ピース
１０ ステータコア
１１ コイル
１２ ケース
１３ 磁性体リング
１４ 吸着防止ピン
１５ 復帰スプリング
１６ 連通孔
１７ 流路口
１８ 流体導入側の流路
１９ 流体流出側の流路
２０，２１ フィルタ
２２ ターミナル
２３ オリフィス
２４ 接続流路
２５ コイルスプリング
２５ａ 外径ガイド部
２６ 円筒部
２７ 有底スリーブ
２８ 連結ロッド
Ｐ 外径ガイド部のプランジャに対する接触点
Ｍ１ｃ 弁座の弁口中心
Ｍ２ｃ 流路口の弁室側開口中心
ＢＳＬ 弁座の弁口中心と流路口の弁室側開口中心を結ぶ仮想直線
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブレーキ液圧制御装置などに採用される液圧制御用の弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のブレーキ液圧制御装置の中に、ホイールシリンダの液圧の増減を、リニア電磁弁で行うものがある。リニア電磁弁は、通電のオン・オフを交互に繰り返すいわゆるオン・オフ電磁弁とは異なり、駆動電流の大きさに応じて弁部の開度がリニアに調整される弁であり、液圧のリニアな調整が可能である。
【０００３】
このリニア電磁弁には、常開（ノーマルオープン）型と常閉（ノーマルクローズ）型とがあり、どちらもプランジャ（可動鉄心）と一体的に往復運動する弁体を有している。
【０００４】
このリニア電磁弁は、前記プランジャを、コイルに通電してステータコア（固定鉄心）に発生させる磁力で吸引し、磁力の強さを変化させることで弁座から弁体までの距離（弁体の弁座からの離反量）を増減させて弁部の開度を変化させる。
【０００５】
このとき、弁体がストロークの途中に位置する状態、すなわち、弁体が弁座からも他の軸方向移動規制部材からも離間した不安定な状態にあると、弁体の周囲に作用する液圧のバランスが崩れたときに径方向の弁体振動が生じ易くなり、その結果、作動音が発生し易くなる。
【０００６】
この問題は、開弁しているときに弁体に大きな液圧差が作用するときに起こり易い。
【０００７】
そこで、その問題の対策として、下記特許文献１は、スプリングで付勢してステータコアに押圧するリテーナと、そのリテーナの内部に保持されるＯリングと、このＯリングとステータコアとの間に介在してリテーナを定置させる保持筒を設け、プランジャ（可動鉄心）と弁体間の連結ロッドに前記Ｏリングを外嵌することで弁体の振動を抑制することを提案している。
【０００８】
また、下記特許文献２は、筒状弾性支持部材をステータコアの内部に挿入し、その弾性支持部材の内側に嵌めた樹脂製のリングでプランジャと弁体間の連結ロッドをガイドすることで、弁体の振動を抑制することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−４９３５号公報
【特許文献２】特開平９−１４４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記特許文献１及び２の対策は、弁体の振動抑制に利用する部品の数が多く、電磁弁の生産性が悪い。また、摩擦抵抗が発生するＯリングでロッドを位置決めしているため、弁体の作動に悪影響が出る。
【００１１】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、プランジャに駆動される弁体を弁座に接離させて弁部の開閉や開度調節を行なう弁装置の弁体の振動を簡単な構造で抑制し、その弁装置の弁体の振動に起因した作動音を低減することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、この発明においては、
弁室に臨ませた弁座と、前記弁室に設けて前記弁座に接離させる弁体と、この弁体と一体的に往復運動する弁体駆動用のプランジャを備えた弁装置において、
一端が前記弁座を設けた弁座形成部材に保持され、他端が前記弁座形成部材の弁室側端面と対向した部材に当接されるコイルスプリングを設け、そのコイルスプリングの軸方向途中に外径ガイド部を備えさせ、その外径ガイド部を前記プランジャの外周に接触させた。なお、ここで言うプランジャには、プランジャと弁体の連結ロッドも含まれる。
【００１３】
この弁装置の好ましい態様や具体的態様を以下に列挙する。
（１）前記コイルスプリングの軸方向中間部を軸方向両端部よりも小径とし、この小径部を前記外径ガイド部としたもの。
【００１４】
（２）前記コイルスプリングの一端と他端の径を等しくし、さらに、一端から軸方向中間点までの径変化と、他端から軸方向中間点までの径変化を対称的に生じさせたもの。
【００１５】
（３）前記弁座形成部材の弁室側端面の周囲に前記弁座と同芯の円筒部を形成し、その円筒部の内側に前記コイルスプリングの一端を挿入してその一端を前記円筒部の内周面で前記弁座と同軸上に位置決めしたもの。
【００１６】
（４）前記外径ガイド部の前記プランジャの外周に対する接触点を、前記弁座の弁口中心と、前記弁室の内周面に開口した流路口の中心とを結ぶ仮想直線よりも弁座から離反した位置に設定したもの。
（５）前記プランジャを初期位置に復帰させる復帰スプリングを備え、その復帰スプリングが前記プランジャと弁体を閉弁方向又は開弁方向に付勢しているもの。
【００１７】
（６）前記弁座形成部材の弁室側端面と対向した部材が前記プランジャであり、そのプランジャに前記コイルスプリングの他端が当接し、前記復帰スプリングは、初期荷重が前記コイルスプリングの初期荷重よりも大きく、この復帰スプリングが前記コイルスプリングによるプランジャ付勢方向に対向して前記プランジャを閉弁方向に付勢しているもの。
【００１８】
（７）前記弁座形成部材の弁室側端面と対向した部材が前記プランジャに磁気吸引力を作用させる電磁弁のステータコアであり、そのステータコアに前記コイルスプリングの他端が当接し、前記プランジャは、前記ステータコアの磁気吸引力によって閉弁方向に付勢されるように配置され、前記復帰スプリングは、前記プランジャを開弁方向に付勢しているもの。
【００１９】
（８）前記弁座形成部材の弁室側端面と対向した部材が前記プランジャであり、そのプランジャに前記コイルスプリングの他端が当接し、前記プランジャは、そのプランジャに作用させる電磁弁のステータコアの磁気吸引力によって閉弁方向に付勢されるように配置され、前記復帰スプリングが前記コイルスプリングで構成されてそのコイルスプリングが前記プランジャを開弁方向に付勢しているもの。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の弁装置は、一端が弁座と同軸上に位置決めされて弁座形成部材に保持され、他端が前記弁座形成部材の弁室側端面と対向した部材に当接されるコイルスプリングを設け、そのコイルスプリングに備えさせた外径ガイド部を弁体と一体になって動くプランジャ（この発明では、プランジャと弁体を連結する連結ロッドもプランジャの一部とみなす）の外周に接触させるので、弁体の径方向の振動、ひいては、これに起因する弁装置の作動音の発生が抑制される。
【００２１】
このような、弁体の振動抑制を１個のコイルスプリングで行えるので、生産性がよい。さらに、Ｏリングによる振動抑制に比べると外径ガイド部の接触点に生じる摩擦抵抗が小さく、弁体の作動が妨げられることもない。
【００２２】
なお、軸方向途中の外径ガイド部をプランジャの外周に接触させる前記コイルスプリングに代えて一端が大径、他端が小径の台形コイルばねを設け、その台形コイルばねの大径端を弁座形成部材で保持し、小径端を前記プランジャの外周に係止させる方法でもある程度の振動抑制効果が望める。
【００２３】
この場合、例えば、前記プランジャの外周に弁座形成部材の弁室側端面と対向する面を設け、この面に台形コイルばねの小径端を当接させることで台形コイルばねを弁座形成部材とプランジャとの間に保持可能である。しかしながら、プランジャの外周を係止する台形コイルばねの小径端を本発明の外径ガイド部と軸方向に関して同様の位置に設定した場合、台形コイルばねは当然ながら本発明のコイルスプリングよりも全長が短くなる。
【００２４】
従って、プランジャの往復運動によって圧縮されたときの台形コイルばねと本発明のコイルスプリングとを比較すると、全長の異なる両者が同じストローク分だけ圧縮されるため、各々を構成するコイル線材の隙間は、台形コイルばねが本発明のコイルスプリングよりも狭くなる。これにより、台形コイルばねの場合、コイル線材の隙間を液が通過する際の流動抵抗が大きくなってしまう。
【００２５】
仮に、この流動抵抗を低減するため台形コイルばねの全長を本発明のコイルスプリングと同等な長さに延長した場合は、プランジャにおいて台形コイルばねの小径部によって係止される箇所が本発明の外径ガイド部よりも弁座形成部材から離間することになり、弁体の径方向の振動を抑制する効果が小さくなってしまう。
【００２６】
この発明で用いるコイルスプリングは、軸方向途中に設けた外径ガイド部を前記プランジャの外周に接触させて弁体の径方向振動を抑制するので、台形コイルばね使用時に考えられる上記の不具合が生じない。
【００２７】
上記において好ましいとした形態などの作用効果は、後に詳しく述べる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の弁装置の一例を示す断面図
【図２】図１の電磁弁の一部を拡大して示す断面図
【図３】図１の電磁弁に設けたコイルスプリングの拡大断面図
【図４】コイルスプリングに設ける外径ガイド部の他の形態を示す断面図
【図５】この発明の弁装置の他の例を示す断面図
【図６】この発明の弁装置のさらに他の例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面の図１〜図６に基づいて、この発明の弁装置の実施の形態を説明する。図１の弁装置は、減圧用であって弁ブロック１に常閉型のリニア電磁弁２を組み付けて構成されている。
【００３０】
リニア電磁弁２は、弁ブロック１に形成されたボアに組み込まれるガイドスリーブ３と、そのガイドスリーブ３の一端側に圧入固定された弁座形成部材４を有し、この弁座形成部材４の弁室側端面に弁座５が形成されている。
【００３１】
ガイドスリーブ３の他端側にはプランジャ（可動鉄心）６が軸方向スライド可能に挿入され、そのプランジャ６と弁座形成部材４との間に弁室７が形成され、その弁室７に弁座５に対して接離させる弁体８が配置されている。
【００３２】
その弁体８は、プランジャ６の大径部とは別加工されて大径部に継がれた弁室側小径部６ａに設けられており、プランジャ６と一体になって軸方向に往復運動する。ガイドスリーブ３の他端には、非磁性体ピース９を介してステータコア（固定鉄心）１０が接続され、そのステータコア１０の外周からガイドスリーブ３の他端小径部の外周に至る領域にボビンに巻かれたコイル１１が配置されている。
【００３３】
また、コイル１１の外側は有底円筒状のケース（ヨーク）１２で覆われており、さらに、ガイドスリーブ３の大径部とケース１２の間には磁性体リング１３が介在されている。
【００３４】
さらに、プランジャ６とステータコア１０との間に、プランジャ６がステータコア１０に磁力で吸着されることを阻止する吸着防止ピン１４と、プランジャ６を閉弁方向に付勢する復帰スプリング１５が設置されている。
【００３５】
１６は、プランジャ６の反弁室側端面が臨む部屋を弁室に連通させる目的でプランジャ６に設けられた連通孔、１７は、ガイドスリーブ３に加工された流路口、１８は、弁ブロック１に加工された流体導入側の流路、１９は、弁ブロック１に加工された流体流出側の流路、２０は、流路口１７の出口に配置されるフィルタ、２１は、流路１８の途中に配置されるフィルタ、２２は、コイル１１の給電用のターミナルである。
【００３６】
流路１８と弁室７は、ガイドスリーブ３の内部に形成されたオリフィス２３を有する接続流路２４を介して連通している。また、弁座５は弁室７を臨み、流路口１７は弁室７の内周面に開口している。なお、図１の矢印は、開弁時の流体の流れ方向を表している（以下も同様）。
【００３７】
以上の構成は、従来品と変わるところがない。即ち、図１の弁装置は、プランジャ６と弁座形成部材４との間にコイルスプリング２５を配置し、そのコイルスプリング２５に設けた外径ガイド部２５ａをプランジャ６の弁室側小径部６ａの外周に接触させて弁体８の径方向への振動を抑制しており、ここに、この発明の特徴がある。
【００３８】
弁座形成部材４の弁室側端面の外周には、弁座５と同芯の円筒部２６が形成されている。その円筒部２６の内側にコイルスプリング２５の一端を挿入し、その一端を円筒部２６の内周面で位置決めして弁座形成部材４で保持している。また、コイルスプリング２５の他端をプランジャ６の大径部の弁室側端面に当接させている。
【００３９】
このように、コイルスプリング２５の一端を弁座５と同芯の円筒部２６で位置決めすると、コイルスプリング２５の一端の芯出し精度を高めることができる。コイルスプリング２５が弁座５と同芯上に位置決めされていると弁体８も弁座５と同芯上に保持され、弁体の周囲に作用する液圧のバランスが崩れ難くなるので、弁体の径方向振動の抑制と作動音の抑制の効果がより高まることが期待できる。
【００４０】
さらに、この構造ではコイルスプリング２５の力がプランジャ６に対して開弁方向に作用するので、復帰スプリング１５の初期荷重をコイルスプリング２５の初期荷重よりも大に設定することで復帰スプリング１５による閉弁を可能にしている。
【００４１】
図１の弁装置に設けたコイルスプリング２５は、図３に示すように、軸方向中間部を軸方向両端部よりも小径とし、この小径部を外径ガイド部２５ａとして働かせるものにしている。このコイルスプリング２５を用いると、弁体８の径方向振動の抑制をコイルスプリング２５のみで行え、部品数の増加による生産性の悪化やコストアップが抑えられる。
【００４２】
そのコイルスプリング２５は、図３のように、一端と他端の径を等しくし、さらに、そのスプリングの一端から軸方向中間点までの径変化と、他端から軸方向中間点までの径変化を対称的に生じさせたものを用いると、組み付け時の方向性が無くなって組み付けミスが起こらない。また、プランジャ６に対する外径ガイド部２５ａの接触領域が小さくなるため、弁体の作動に対する悪影響も出ない。
【００４３】
なお、図２に示した外径ガイド部２５ａのプランジャ６に対する接触点Ｐは、図のように、弁座５の弁口中心Ｍ１ｃと流路口１７の弁室側の開口中心Ｍ２ｃとを結ぶ仮想直線ＢＳＬよりも弁座５から離反した位置に設定するのがよい。この条件を満たすものは、弁座５から流路口１７に至る間の流路がコイルスプリング２５とプランジャ６間の径方向隙間が最も小さくなる外径ガイド部２５ａによって遮られることが無くなり、減圧制御で流出する流体の移動抵抗の増加が抑制される。
【００４４】
なお、図４に示すように、プランジャ６においてコイルスプリング２５の内側（外径ガイド部２５ａ）と接触する弁室側小径部６ａを樽型（軸方向の中ほどの部分の外径を両端の外径よりも大きくした状態）に形成することもでき、この状態で使用するコイルスプリング２５は、径変化のないもの（軸方向の全域にわたり内径が一定のもの）でよい。
【００４５】
図５は、増圧用の弁装置に、この発明を適用した例を示している。この図５の弁装置は、弁ブロック１に、常開型のリニア電磁弁２を組み付けて構成されている。この図５の弁装置に採用したリニア電磁弁２は、プランジャ６に磁気吸引力を作用させるステータコア１０を弁ブロック１のボアに組み込んでガイドスリーブとして併用している。
【００４６】
また、弁体８を駆動するプランジャ６を、ステータコア１０の反液室側端面と対向する位置に配置し、そのステータコア１０の外周を有底スリーブ２７で覆っている。さらに、ステータコア１０とプランジャ６との間に、コイル１１が通電されていないときに弁体８を開弁位置に戻す復帰スプリング１５を配置し、プランジャ６と弁体８との間をステータコア１０に貫通させた連結ロッド（これはプランジャの一部と考える）２８で繋いでいる。
【００４７】
そして、さらに、一端が円筒部２６によって位置決めされて弁座形成部材４に保持され、他端がステータコア１０に当接されるコイルスプリング２５を弁室７に収納し、そのコイルスプリング２５の軸方向中間点に設けた外径ガイド部２５ａを連結ロッド２８の外周に接触させて連結ロッド２８の径方向振れを防止するようにしており、これにより、連結ロッド２８の端部に設けられた弁体８の径方向振動が抑制される。
【００４８】
この例でも、外径ガイド部２５ａは、コイルスプリング２５の軸方向中間部を小径にしてその小径部で形成したが、図４のように、連結ロッド２８の外周の一部を樽型に膨らませてその外周を直径の一定したコイルスプリングの内径面に接触させるようにしても構わない。
【００４９】
図５の電磁弁は、ステータコア１０にコイルスプリング２５の他端を当接させているので、コイルスプリング２５とは別の復帰スプリング１５を設けてその復帰スプリング１５でプランジャ６を開弁方向に付勢したが、図６に示すような構造にしてコイルスプリング２５の力のみでプランジャ６を初期位置に復帰させることもできる。
【００５０】
図６の電磁弁２は、ガイドスリーブ３によってガイドされるプランジャ６の弁室側小径部６ａに弁室７を臨む段部６ｂを一体に形成し、その段部６ｂにコイルスプリング２５の他端を当接させている。
【００５１】
コイルスプリング２５の一端は、弁座形成部材４の弁室側端面に支持されており、コイルスプリング２５の外径ガイド部２５ａは、プランジャ６の弁室側小径部６ａの段部６ｂよりも弁室側の外径がさらに縮められた部分に接触して弁体８の径方向振動を抑制している。
【００５２】
この図６の構造によれば、弁体の径方向振動を抑制するコイルスプリング２５がプランジャ６を初期位置に復帰させる復帰スプリングを兼ねているため、専用の復帰スプリングを省くことができる。
【００５３】
図６の電磁弁のその他の部分は、図１，図５と共通した部材で構成されている。従って、共通した部材に、図１，図５と同一符合を付して説明を省く。
【００５４】
なお、ここでの説明は、いずれも、リニア電磁弁を例に挙げて行ったが、この発明は、弁体の作動がその弁体に対向して作用する流体圧の差などによってなされるチェック弁などの非電磁型の弁装置にも適用することができる。リニア電磁弁以外の弁装置も弁体が流体圧で径方向に振動することがあり、この発明を適用することでその振動とそれによる作動音を抑制することが可能になる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 弁ブロック
２ リニア電磁弁
３ ガイドスリーブ
４ 弁座形成部材
５ 弁座
６ プランジャ
６ａ 弁室側小径部
６ｂ 段部
７ 弁室
８ 弁体
９ 非磁性体ピース
１０ ステータコア
１１ コイル
１２ ケース
１３ 磁性体リング
１４ 吸着防止ピン
１５ 復帰スプリング
１６ 連通孔
１７ 流路口
１８ 流体導入側の流路
１９ 流体流出側の流路
２０，２１ フィルタ
２２ ターミナル
２３ オリフィス
２４ 接続流路
２５ コイルスプリング
２５ａ 外径ガイド部
２６ 円筒部
２７ 有底スリーブ
２８ 連結ロッド
Ｐ 外径ガイド部のプランジャに対する接触点
Ｍ１ｃ 弁座の弁口中心
Ｍ２ｃ 流路口の弁室側開口中心
ＢＳＬ 弁座の弁口中心と流路口の弁室側開口中心を結ぶ仮想直線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁室（７）に臨ませた弁座（５）と、前記弁室（７）に設けて前記弁座（５）に接離させる弁体（８）と、この弁体（８）と一体的に往復運動する弁体駆動用のプランジャ（６）を備えた弁装置において、
一端が前記弁座（５）を設けた弁座形成部材（４）に保持され、他端が前記弁座形成部材（４）の弁室側端面と対向した部材に当接されるコイルスプリング（２５）を設け、そのコイルスプリング（２５）の軸方向途中に外径ガイド部（２５ａ）を備えさせ、その外径ガイド部（２５ａ）を前記プランジャ（６）の外周に接触させたことを特徴とする弁装置。
【請求項２】
前記コイルスプリング（２５）の軸方向中間部を軸方向両端部よりも小径とし、この小径部を前記外径ガイド部（２５ａ）とした請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記コイルスプリング（２５）の一端と他端の径を等しくし、さらに、そのスプリングの一端から軸方向中間点までの径変化と、他端から軸方向中間点までの径変化を対称的に生じさせた請求項１又は２に記載の弁装置。
【請求項４】
前記弁座形成部材（４）の弁室側端面の周囲に前記弁座（５）と同芯の円筒部（２６）を形成し、その円筒部（２６）の内側に前記コイルスプリング（２５）の一端を挿入してその一端を前記円筒部（２６）の内周面で前記弁座と同軸上に位置決めした請求項１〜３のいずれかに記載の弁装置。
【請求項５】
前記外径ガイド部（２５ａ）の前記プランジャ（６）の外周に対する接触点（Ｐ）を、前記弁座（５）の弁口中心（Ｍ１ｃ）と前記弁室（７）の内周面に開口した流路口（１７）の弁室側開口中心（Ｍ２ｃ）とを結ぶ仮想直線（ＢＳＬ）よりも前記弁座（５）から離反した位置に設定した請求項１〜４のいずれかに記載の弁装置。
【請求項６】
前記プランジャ（６）を初期位置に復帰させる復帰スプリング（１５及び/若しくは２５）を備え、その復帰スプリング（１５及び/若しくは２５）が前記プランジャ（６）と弁体（８）を閉弁方向又は開弁方向に付勢している請求項１〜５のいずれかに記載の弁装置。
【請求項７】
前記弁座形成部材（４）の弁室側端面と対向した部材が前記プランジャ（６）であり、前記コイルスプリング（２５）の他端がそのプランジャ（６）に当接し、前記復帰スプリング（１５）は、初期荷重が前記コイルスプリング（２５）の初期荷重よりも大きく、この復帰スプリング（１５）が前記コイルスプリング（２５）によるプランジャ付勢方向に対向して前記プランジャ（６）を閉弁方向に付勢している請求項６に記載の弁装置。
【請求項８】
前記弁座形成部材（４）の弁室側端面と対向した部材が前記プランジャ（６）に磁気吸引力を作用させる電磁弁のステータコア（１０）であり、そのステータコア（１０）に前記コイルスプリング（２５）の他端が当接し、前記プランジャ（６）は、前記ステータコア（１０）の磁気吸引力によって閉弁方向に付勢されるように配置され、前記復帰スプリング（１５）は、前記プランジャ（６）を開弁方向に付勢している請求項６に記載の弁装置。
【請求項９】
前記弁座形成部材（４）の弁室側端面と対向した部材が前記プランジャ（６）であり、そのプランジャ（６）に前記コイルスプリング（２５）の他端が当接し、前記プランジャ（６）は、そのプランジャ（６）に作用させる電磁弁のステータコア（１０）の磁気吸引力によって閉弁方向に付勢されるように配置され、前記復帰スプリングが前記コイルスプリング（２５）で構成されてそのコイルスプリング（２５）が前記プランジャ（６）を開弁方向に付勢している請求項６に記載の弁装置。
【請求項１】
弁室（７）に臨ませた弁座（５）と、前記弁室（７）に設けて前記弁座（５）に接離させる弁体（８）と、この弁体（８）と一体的に往復運動する弁体駆動用のプランジャ（６）を備えた弁装置において、
一端が前記弁座（５）を設けた弁座形成部材（４）に保持され、他端が前記弁座形成部材（４）の弁室側端面と対向した部材に当接されるコイルスプリング（２５）を設け、そのコイルスプリング（２５）の軸方向途中に外径ガイド部（２５ａ）を備えさせ、その外径ガイド部（２５ａ）を前記プランジャ（６）の外周に接触させたことを特徴とする弁装置。
【請求項２】
前記コイルスプリング（２５）の軸方向中間部を軸方向両端部よりも小径とし、この小径部を前記外径ガイド部（２５ａ）とした請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記コイルスプリング（２５）の一端と他端の径を等しくし、さらに、そのスプリングの一端から軸方向中間点までの径変化と、他端から軸方向中間点までの径変化を対称的に生じさせた請求項１又は２に記載の弁装置。
【請求項４】
前記弁座形成部材（４）の弁室側端面の周囲に前記弁座（５）と同芯の円筒部（２６）を形成し、その円筒部（２６）の内側に前記コイルスプリング（２５）の一端を挿入してその一端を前記円筒部（２６）の内周面で前記弁座と同軸上に位置決めした請求項１〜３のいずれかに記載の弁装置。
【請求項５】
前記外径ガイド部（２５ａ）の前記プランジャ（６）の外周に対する接触点（Ｐ）を、前記弁座（５）の弁口中心（Ｍ１ｃ）と前記弁室（７）の内周面に開口した流路口（１７）の弁室側開口中心（Ｍ２ｃ）とを結ぶ仮想直線（ＢＳＬ）よりも前記弁座（５）から離反した位置に設定した請求項１〜４のいずれかに記載の弁装置。
【請求項６】
前記プランジャ（６）を初期位置に復帰させる復帰スプリング（１５及び/若しくは２５）を備え、その復帰スプリング（１５及び/若しくは２５）が前記プランジャ（６）と弁体（８）を閉弁方向又は開弁方向に付勢している請求項１〜５のいずれかに記載の弁装置。
【請求項７】
前記弁座形成部材（４）の弁室側端面と対向した部材が前記プランジャ（６）であり、前記コイルスプリング（２５）の他端がそのプランジャ（６）に当接し、前記復帰スプリング（１５）は、初期荷重が前記コイルスプリング（２５）の初期荷重よりも大きく、この復帰スプリング（１５）が前記コイルスプリング（２５）によるプランジャ付勢方向に対向して前記プランジャ（６）を閉弁方向に付勢している請求項６に記載の弁装置。
【請求項８】
前記弁座形成部材（４）の弁室側端面と対向した部材が前記プランジャ（６）に磁気吸引力を作用させる電磁弁のステータコア（１０）であり、そのステータコア（１０）に前記コイルスプリング（２５）の他端が当接し、前記プランジャ（６）は、前記ステータコア（１０）の磁気吸引力によって閉弁方向に付勢されるように配置され、前記復帰スプリング（１５）は、前記プランジャ（６）を開弁方向に付勢している請求項６に記載の弁装置。
【請求項９】
前記弁座形成部材（４）の弁室側端面と対向した部材が前記プランジャ（６）であり、そのプランジャ（６）に前記コイルスプリング（２５）の他端が当接し、前記プランジャ（６）は、そのプランジャ（６）に作用させる電磁弁のステータコア（１０）の磁気吸引力によって閉弁方向に付勢されるように配置され、前記復帰スプリングが前記コイルスプリング（２５）で構成されてそのコイルスプリング（２５）が前記プランジャ（６）を開弁方向に付勢している請求項６に記載の弁装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１７２７１７（Ｐ２０１２−１７２７１７Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３３１９７（Ｐ２０１１−３３１９７）
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１８日（２０１１．２．１８）
【出願人】（３０１０６５８９２）株式会社アドヴィックス (1,291)
【Ｆターム（参考）】
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