JP5487836B2 - 電磁弁を有する液圧装置 - Google Patents

Description

この発明は、ハウジングの内部に設けた油路の開閉や弁部の開度調節などをハウジングに取付けた電磁弁で行う液圧装置、詳しくは、ハウジングに対する電磁弁の取付け構造を工夫して電磁弁の簡素化やコスト低減を図ったブレーキ液圧制御装置などの液圧装置に関する。

車両ブレーキ用液圧制御装置に採用される電磁弁の従来例として、例えば、下記特許文献１，２に記載されたものがある。

特許文献１に開示された電磁弁は、弁体を駆動するプランジャと、そのプランジャと一体のシャフト（弁棒）が挿通されるガイド部材兼用のコアをプレス成形品のスリーブで覆い、スリーブをハウジングに固定することでハウジングに対する電磁弁の取付けを行っている。

この電磁弁における前記スリーブのハウジングに対する固定は、ハウジングに設ける弁部の組付け孔にその孔の入り口側の径を大きくする段部を形成してその段部に前記コアの外周に設けたテーパ部（フランジ）を着座させ、次いで、前記テーパ部の下側が拡径する方向に傾斜したテーパの上面に前記スリーブの開口部に形成したテーパのスカート部を載せ、その後、前記組付け孔の大径部に収まるバックアップリングを前記スリーブの外周に嵌めてそのバックアップリングを前記スカート部の上に載せ、前記組付け孔の開口付近をかしめることでバックアップリングに締め付け力を働かせて前記テーパ部を押圧する方法でなされている。

また、ハウジングの内部に設けられた油路の電磁弁取付け部における液密封止は、前記テーパ部を前記段部に圧接させてメタルシール部を生じさせる方法でなされている。

一方、特許文献２に開示された電磁弁は、特許文献１のバックアップリングに代わる環状スペーサを設け、その環状スペーサを塑性変形させて組付け孔の内周に形成されたアンダカット部に押し込む方法でハウジングに対する取り付けを行っている。

組付け孔の段部に着座させたコア外周の大径部（特許文献１のテーパ部に代わるテーパ面のないフランジ）と、その上に重ねたスリーブの開口端のフランジを環状スペーサで押圧し、その環状スペーサを塑性変形させることでアンダカット部に押し込んで組付け孔に固定している。なお、ハウジングの内部に設けられた油路の電磁弁取付け部における液密封止は、特許文献１の電磁弁と同様の方法でなされている。

特開平０９−１４５００号公報 特開平１０−８２４７８号公報

上記特許文献１，２の電磁弁は、バックアップリングや環状スペーサでスリーブを固定するときにスリーブが圧縮される。その力に耐える強度と液密シール面の密着性を確保するためにプレス成形品のスリーブをコアで補強しており、剛性の高いコアが必要である。

特許文献１，２の電磁弁は、コイルに通電して磁化する磁性体のコアをプランジャよりもハウジング側に配置しているのでコアを補強部材として利用できるが、プランジャとコアの位置関係が特許文献１，２とは逆になる（プランジャがコアよりもハウジング側にある）電磁弁も存在する。その電磁弁の場合、プランジャとハウジングとの間の磁性体は不要である。しかしながら、スリーブ補強のためにこの場合も剛性の高いコアを設ける必要があり、構造の複雑化とコスト増の問題が生じる。

そこで、磁性体のコアをプランジャよりもハウジングから遠い側に配置するタイプの電磁弁について、構造の簡素化のために、プレス成形品のスリーブをハウジングに固定する部分を改良することが要求されだした。

この発明は、その要求に応えるために、プランジャを収納する電磁弁のスリーブを、補強せずに液圧装置のハウジングに安定して固定できるようにし、さらに、ハウジングの内部に設けられた油路の電磁弁取付け部における液密シールも補強されていないスリーブによってなされるようにすることを課題としている。

上記の課題を解決するため、この発明においては、電磁弁を有する液圧装置を以下の通
りに構成した。すなわち、
内部に油路を設けたハウジングと、
一端を前記油路に連ならせ、他端をハウジング表面に開口させて前記ハウジングに設け
た組付け孔と、
その組付け孔に組付けられて前記油路の途中に配置される弁部を開閉し、又はその弁部
の開度を調節する電磁弁と、
前記電磁弁を前記ハウジングに固定する、前記組付け孔の開口側が大径になったテーパ
面を外周に備えた取付けリングを有し、
前記組付け孔は、前記油路に通じる側の内径よりも開口側の内径を大きくする段部を有
し、
前記電磁弁は、一端側が前記組付け孔に挿入され、ハウジングの外部に突出した他端側
外周に励磁用のコイルが装着され、内部に前記コイルに通電して発生させた磁気吸引力で
駆動される弁体と一体のプランジャが摺動可能に収容されるプランジャ収納スリーブを有し、
前記プランジャ収納スリーブは、円筒状のスリーブと、そのスリーブの外周に液密に接
合されるフランジ部の外周に前記組付け孔の開口側に屈曲した円筒部が連設されたスリー
ブフランジとで構成され、
前記スリーブフランジのフランジ部を前記組付け孔の段部に着座し、
前記スリーブの外径よりも大きな内径をもつ前記取付けリングが前記スリーブの外周に
隙間嵌めされ、かつ、前記円筒部の内側に圧入されて前記フランジ部を前記段部の座面に
押圧し、さらに、取付けリングのテーパ面による押圧で前記円筒部の少なくとも一部が前
記組付け孔の内周面に陥入して（喰い込んで）前記プランジャ収納スリーブが前記ハウジ
ングに固定され、
前記取付けリングの外周のテーパ面の組付け孔開口側端部の外径寸法が、前記組付け孔の開口側大径部の内径から前記スリーブフランジの円筒部の厚みをｔとして２ｔを差し引いた寸法よりも大きいものにした。

この液圧装置の好ましい形態を以下に列挙する。
（１）前記プランジャ収納スリーブのスリーブとスリーブフランジが金属を塑性加工した
成形品であるもの。
（２）前記スリーブフランジ及び前記取付けリングが前記ハウジングよりも高硬度の材料
で形成されたもの。
（３）前記弁体が弁棒を介して前記プランジャに固定され、プランジャ収納スリーブを構
成する前記スリーブの内部に、前記弁棒又は前記スリーブに対して摺動可能な弁棒の移動
ガイドを備えたもの。
（４）前記移動ガイドの保持が前記プランジャ収納スリーブ又は前記弁棒によってなされ
たもの。
（５）前記取付けリングに係止してその取付けリングを組付け点に保持するかしめ部を、
前記組付け孔の開口部近傍の内周に設けたもの。
（６）前記かしめ部が、前記組付け孔の開口部近傍の内周に周方向に間欠的に設けられた
もの。
（７）前記取付けリングが、前記組付け孔の開口部の内周にねじ込んで取付けられたもの
。
（８）前記弁座が前記スリーブフランジにかしめ固定されてそのスリーブフランジの内部
に設置されたもの。

この発明の液圧装置は、電磁弁に含まれたプランジャ収納スリーブのハウジングに対する固定が、プランジャ収納スリーブに含まれるスリーブフランジの円筒部の一部をハウジングに設けられた組付け孔の内周面に陥入させることによってなされる。

スリーブフランジの円筒部は、前記取付けリングを円筒部の内側に圧入することによって開口端側が拡径するように変形させることができ、このときに、円筒部の少なくとも一部をハウジングに陥入させる。これによってスリーブフランジの円筒部がハウジングに係止し、プランジャ収納スリーブがハウジングに固定される。

スリーブフランジの円筒部を全周に亘って組付け孔の内周面に陥入させた場合、陥入部分で固定と同時に、ハウジング内の油路と外部との液密性を確保することができる。
さらに、取付けリングにより、フランジ部を組付け孔の段部の座面へ押圧することでフランジ部を組付け孔の段部に密着させてシール面を広く形成することも可能になり、ハウジング内の油路と外部との液密性をより確実にすることができる。スリーブフランジの円筒部を一部のみを組付け孔の内周面に陥入させた場合では、フランジ部と組付け孔の段部の座面との間に形成したシール面がハウジング内の油路と外部との液密性を保つ上で有効である。

また、前記取付けリングは、プランジャ収納スリーブの円筒状スリーブに対しては隙間嵌めされている。従って、取付けリングを圧入しても円筒状スリーブには圧縮力は作用せず、円筒状スリーブを補強しなくてもそのスリーブの変形が防止される。

これにより、従来スリーブの内側に配置していた剛性の高いコアが不要になり、コアに要するコストを低減することが可能になる。

なお、上記において好ましいとした形態の作用・効果は後に説明する。

この発明の液圧装置の要部（電磁弁取付け部）の一例を示す断面図 （ａ）〜（ｃ）：図１の電磁弁に採用されたプランジャ収納スリーブのハウジングに対する固定手順を示す簡略化して示す図 プランジャの移動ガイドの一例を示す平面図 取付けリングを組付け孔にねじ嵌合させて取り付ける例を簡略化して示す図 プランジャ収納スリーブに弁座をかしめて固定した例を示す断面図

以下、添付図面の図１〜図５に基づいて、電磁弁の取付け部に特徴を有するこの発明の液圧装置の実施の形態を説明する。

図１に示す液圧装置は、ハウジング１と、そのハウジング１に設けた電磁弁用の組付け孔２と、液圧制御用の電磁弁１０と、この電磁弁１０をハウジング１に固定する取付けリング６を主たる要素として構成されている。

ハウジング１の内部には、油路４、５が設けられている。その油路４，５は、例えば、本発明を車両用ブレーキ装置の液圧制御装置に適用する場合には、マスタシリンダや液圧制御装置に含まれる動力駆動のポンプ（いずれも図示せず）からホイールシリンダ（これも図示せず）に至る昇圧系統の油路、ホイールシリンダとリザーバ間に設けられる減圧系統の油路などであり、この油路４，５の連通状態の切り換えや弁部の開度調節が電磁弁１０によってなされる。

ハウジングの組付け孔２は、一端がハウジングの内部の油路４，５に連なり、他端がハウジング１の表面に開口している。この組付け孔２の開口端近く内周には、油路４，５に連なる側の孔径と開口端側の孔径に差をつける段部３を設けてあり、組付け孔２は、開口端側の孔径が油路４，５に連なる側の孔径よりも大きくなっている。この構成は従来と同じである。

電磁弁１０は、磁性体のコア１１と、そのコアを磁化するコイル１２と、弁体１３及びその弁体１３を接離させる弁座１４と、弁体１３と一体のプランジャ１６と、プランジャ収納スリーブ１７と、プランジャ１６を磁力による吸引方向と反対方向に付勢する付勢手段（コイルばね）１８を有している。１９はヨーク、２０は、ボビン２１に巻かれたコイル１２とヨーク１９を覆うケース、２２は、プランジャ１６と一体の弁棒１６ａの移動をガイドする移動ガイドである。

プランジャ収納スリーブ１７は、上端を塞いだ円筒状のスリーブ２３とそのスリーブの外周に接合されたスリーブフランジ２４とで構成されている。スリーブ２３とスリーブフランジ２４はどちらも金属の板材をプレス成形して作られたものである。なお、これらは、成形は板金プレスに限られるものではなく、鍛造など他の塑性加工による金属の成形品であってもよい。その両者の接合は、ビーム溶接などで界面が液密にシールされるようになされている。

スリーブフランジ２４は、組付け孔２に挿入されるキャップ状をなす部品であって、開口端側にスリーブ２３の外周に液密に接合されるフランジ部２４ａを有し、そのフランジ部２４ａの外周に組付け孔２の開口側に向けて屈曲した円筒部２４ｂが連設された構造になっている。

このスリーブフランジ２４の内側に、弁座１４が、スリーブフランジ２４に設けられた中心に孔のある底壁２４ｃで支持して組み込まれている。その弁座１４と弁体１３によって、油路４，５の連通状態の切り換えや連通部の流路面積を調整する弁部１５が構成される。

スリーブフランジ２４の筒状胴部には、内部に形成される弁室２５を外部に連通させる孔２６があけられている。７は、組付け孔２の小径部の内周に設けた環状溝であり、その環状溝７を介して孔２６と油路５を連通させている。

取付けリング６は、テーパ面６ａを有する。そのテーパ面６ａは、組付け孔２の開口側が大径になる方向に傾斜した面である。このテーパ面６ａの組付け孔開口側端部の外径寸法は、組付け孔２の開口側大径部の内径から前記円筒部２４ｂの厚みをｔとして２ｔを差し引いた寸法よりも大きい。これにより取付けリングの圧入動作で円筒部２４ｂを径方向外側に押し広げて組付け孔の内周に陥入させることができ、陥入のための変形作業を別途行なう必要がなくなる。

また、この取付けリング６は、内径が前記スリーブ２３の外径よりも大きい。これにより、取付けリングを圧入するときにスリーブ２３に対してそれを変形させる力が加わることがなくなる。

プランジャ収納スリーブ１７は、フランジ部２４ａが組付け孔２の段部３に着座し、取付けリング６が前記スリーブ２３の外周に隙間嵌めされ、さらに、その取付けリング６が円筒部２４ｂの内側に圧入されている。その圧入により、フランジ部２４ａが段部３の座面に押圧され、さらに、円筒部２４ｂの少なくとも一部が組付け孔２の内周面に陥入してプランジャ収納スリーブ１７がハウジング１に固定されている。

また、組付け孔の開口部近傍の内周にハウジング１を塑性変形させて生じさせたかしめ部８が設けられ、そのかしめ部８が取付けリング６に係止してその取付けリング６が組付け点に保持されている。かしめ部８は、組付け孔２の内周に周方向に間欠的に設けるとプレスする力が小さくてすむ。

プランジャ収納スリーブ１７のスリーブフランジの底壁部２４ｃと組付け孔２の内端との間には、油路４，５間をシールするシール部材２７が配置されている。

なお、例示の装置に採用されたスリーブフランジ２４と取付けリング６は、ハウジング１よりも高硬度の材料で形成されている。このために、円筒部２４ｂの取付けリング圧入による押し広げと、組付け孔の内周に対する陥入が安定してなされる。

また、弁体１５は弁棒１６ａを介してプランジャ１６に固定されており、プランジャ収納スリーブ１７のスリーブ２３の内部に、その弁棒１６ａの移動をガイドする樹脂製の移動ガイド２２が設置されている。この移動ガイド２２は、弁棒１６ａとスリーブ２３のどちらか一方に保持され、他方に対しては摺動可能となっている。この移動ガイド２２は、弁棒１６ａとスリーブ２３との間の隙間を埋めるスペーサとしての役目を果たすものであり、弁棒１６ａとスリーブ２３の両者に対して隙間無く密着させても不具合は生じない。従って、摺動隙間を小さくしてガイド機能を高めることができる。

次に、ハウジングの組付け孔２に対するプランジャ収納スリーブ１７の取付け動作を図２に基づいて説明する。この図２は、理解しやすくするために、プランジャ収納スリーブ１７に内蔵される部品を省略した図にしている。

図２（ａ）に示すように、プランジャ収納スリーブ１７の先端側に設けられたスリーブフランジ２４を組付け孔２に挿入してその孔の段部３にフランジ部２４ａを着座させる。
次いで、取付けリング６をスリーブ２３の外周に隙間嵌めし、この取付けリング６を円筒部２４ｂの内側に圧入する。そして、その圧入により取付けリング６のテーパ面６ａが円筒部２４ｂを図２（ｂ）に示すように径方向外側に拡径させ、さらに、フランジ部２４ａを押圧して段部３の座面に押し付ける。
このとき、取付けリング６の圧入は、円筒部２４ｂの少なくとも一部が変形して組付け孔２の内周面に陥入するように行なう。

その陥入がなされたら、今度は図２（ｃ）に示すように、ハウジングの一部を塑性変形させてかしめ部８を形成し、組付け孔２の開口部近傍の内周に設けるそのかしめ部８を取付けリング６に係止させて取付けリング６を組付け点に保持する。以上でプランジャ収納スリーブ１７の取り付けが完了する。その後に、スリーブ２３の外周にコイルなどを装着すると電磁弁が完成する。

なお、取付けリング６は、図４に示すように、外周に雄ねじ２８を形成し、組付け孔２の開口部の内周にねじ込んで取付けることもできる。この構造ではかしめ部は不要である。また、ねじ嵌合によって生じる推力での圧入が行なえるので、プレス機による押し込みも省略することができる。

なお、図１の装置は、電磁弁のコア１１、弁体１３および弁座１４がプランジャ１６とともにプランジャ収納スリーブ１７に収納されている。このような構造にすると、弁体などを予め組み込んでユニット化されたものを作業性よくハウジングに組み付けることができる。

図５は、弁座１４がプランジャ収納スリーブ１７のスリーブフランジの底壁２４ｃにかしめ固定されたものである。このように、弁座１４をプランジャ収納スリーブ１７にかしめ固定することで、スリーブフランジ２４が、薄い金属板で形成されている場合にも（それは圧入による強い締め付けが期待し難い）、弁座の定置安定性を高めることができる。

この発明の液圧装置は、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）などの電子制御機能を備えた車両用ブレーキ装置の液圧制御装置などに利用するのに適している。

１ ハウジング
２ 組付け孔
３ 段部
４，５ 油路
６ 取付けリング
６ａ テーパ面
７ 環状溝
８ かしめ部
１０ 電磁弁
１１ 磁性体のコア
１２ コイル
１３ 弁体
１４ 弁座
１５ 弁部
１６ プランジャ
１６ａ 弁棒
１７ プランジャ収納スリーブ
１８ 付勢手段
１９ ヨーク
２０ ケース
２１ ボビン
２２ 移動ガイド
２３ スリーブ
２４ スリーブフランジ
２４ａ フランジ部
２４ｂ 円筒部
２４ｃ 底壁
２５ 弁室
２６ 孔
２７ シール部材
２８ 雄ねじ

Claims (9)

1. 内部に油路を設けたハウジングと、
   一端を前記油路に連ならせ、他端をハウジング表面に開口させて前記ハウジングに設けた組付け孔と、
   その組付け孔に組付けられて前記油路の途中に配置される弁部を開閉し、又はその弁部の開度を調節する電磁弁と、
   前記電磁弁を前記ハウジングに固定する、前記組付け孔の開口側が大径になったテーパ面を外周に備えた取付けリングを有し、
   前記組付け孔は、前記油路に通じる側の内径よりも開口側の内径を大きくする段部を有し、
   前記電磁弁は、一端側が前記組付け孔に挿入され、前記ハウジングの外部に突出した他端側外周に励磁用のコイルが装着され、内部に前記コイルに通電して発生させた磁気吸引力で駆動される弁体と一体のプランジャが摺動可能に収容されるプランジャ収納スリーブを有し、
   前記プランジャ収納スリーブは、円筒状のスリーブと、そのスリーブの外周に液密に接合されるフランジ部の外周に前記組付け孔の開口側に屈曲した円筒部が連設されたスリーブフランジとで構成され、
   前記スリーブフランジのフランジ部が前記組付け孔の段部に着座し、
   前記スリーブの外径よりも大きな内径をもつ前記取付けリングが前記スリーブの外周に隙間嵌めされ、かつ、前記円筒部の内側に圧入されて前記フランジ部を前記段部の座面に押圧し、さらに、前記円筒部の少なくとも一部が前記組付け孔の内周面に陥入して前記プランジャ収納スリーブが前記ハウジングに固定され、
   前記取付けリングの外周のテーパ面の組付け孔開口側端部の外径寸法が、前記組付け孔の開口側大径部の内径から前記スリーブフランジの円筒部の厚みをｔとして２ｔを差し引いた寸法よりも大きいことを特徴とする電磁弁を有する液圧装置。
2. 前記プランジャ収納スリーブのスリーブとスリーブフランジが金属を塑性加工した成形品であることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁を有する液圧装置。
3. 前記スリーブフランジ及び前記取付けリングが前記ハウジングよりも高硬度の材料で形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁弁を有する液圧装置。
4. 前記弁体が弁棒を介して前記プランジャに固定され、前記プランジャ収納スリーブを構成する前記スリーブの内部に、前記弁棒又は前記スリーブに対して摺動可能な弁棒の移動ガイドを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電磁弁を有する液圧装置。
5. 前記移動ガイドの保持が前記プランジャ収納スリーブ又は前記弁棒によってなされたことを特徴とする請求項４に載の電磁弁を有する液圧装置。
6. 前記取付けリングに係止してその取付けリングを組付け点に保持するかしめ部を、前記組付け孔の開口部近傍の内周に設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電磁弁を有する液圧装置。
7. 前記かしめ部が、前記組付け孔の開口部近傍の内周に周方向に間欠的に設けられたことを特徴とする請求項６に記載の電磁弁を有する液圧装置。
8. 前記取付けリングが、前記組付け孔の開口部の内周にねじ込んで取付けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電磁弁を有する液圧装置。
9. 前記弁座が前記スリーブフランジにかしめ固定されてそのスリーブフランジの内部に設置されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電磁弁を有する液圧装置。

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