电磁式线性阀的制作方法

专利名称：电磁式线性阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及电磁式线性阀，包括柱塞、以及壳体，所述柱塞以可在其轴线方向上移动的状态设置在所述壳体中，所述电磁式线性阀通过使柱塞移动来开闭阀。
背景技术：
电磁式线性阀包括柱塞，其一个端部起阀体的功能；以及壳体，在壳体上设置有供起所述阀体的功能的柱塞的一个端部落座的阀座，该电磁式线性阀在阀体落座于阀座的状态下，禁止工作液从高压侧的工作液通路流向低压侧的工作液通路，在阀体离开了阀座的状态下，允许工作液从高压侧的工作液通路流向低压侧的工作液通路。并且，电磁式线性阀包括弹性体，该弹性体将柱塞向阀体接近阀座的方向和阀体离开阀座的方向中的一个方向施力；以及线圈，该线圈形成用于使柱塞向与该弹性体对柱塞进行施力的方向相反的方向移动的磁场，该电磁式线性阀可通过控制向线圈的通电量来可控制地改变高压侧工作液通路内的工作液的液压(以下有时称为“高压侧工作液压”)与低压侧工作液通路内的工作液的液压(以下有时称为“低压侧工作液压”)之间的压差。在下述的专利文献中记载了有关采用了具有上述结构的电磁式线性阀的液压式制动系统的技术，在该技术中，通过控制电磁式线性阀来控制使制动装置工作的工作液的液压。专利文献日本专利文献特开2008-39157号公报

发明内容
发明要解决的问题(A)发明概要在具有上述结构的电磁式线性阀中，由于柱塞在壳体内通过弹性体被支撑，因此存在随着阀的开闭而发生自激振动的危险。作为抑制柱塞的自激振动的方法，如上述专利文献1中所记载的技术，可考虑通过增大在柱塞与壳体内周面之间产生的摩擦力来抑制自激振动。如果增大柱塞与壳体内周面之间的摩擦力，可抑制自激振动。但是，当控制高压侧工作液压与低压侧工作液压的压差时，由于控制向线圈的通电量来控制作用于柱塞的力， 因此如果柱塞与壳体内周面之间的摩擦力变大，有可能无法恰当地执行对高压侧工作液压与低压侧工作液压的压差的控制。本发明就是鉴于这样的情况而完成的，其要解决的问题在于，提供一种不在柱塞与壳体内周面之间产生大的摩擦力并能够抑制柱塞的自激振动的电磁式线性阀。为了解决上述问题，本发明的电磁式线性阀包括(a)柱塞，该柱塞通过具有大外径部和小外径部而形成为阶梯形状，所述大外径部自身的一个端部成为所述柱塞的另一端部，所述另一端部是所述柱塞的起阀体功能的一个端部的相反侧的端部，并且所述大外径部由强磁性材料形成，所述小外径部与所述大外径部连续并且由强磁性材料形成；以及 (b)壳体，所述壳体具有大内径部，所述大内径部由强磁性材料形成，并且在存在间隙的状态下被大外径部插入；以及小内径部，所述小内径部与所述大内径部连续并由强磁性材料形成，并且在存在间隙的状态下被小外径部插入，在该电磁式线性阀中，小外径部与小内径部之间的间隙小于大外径部与大内径部之间的间隙。为了解决上述问题，本发明的电磁式线性阀包括柱塞，所述柱塞具有在柱塞的轴线上邻接设置并且随着线圈产生磁场而磁通向轴线方向流动的下述两个磁通通过部(a) 第一磁通通过部，所述第一磁通通过部自身的一个端部成为所述柱塞的另一端部，所述另一端部是所述柱塞的起阀体功能的一个端部的相反侧的端部；以及(b)第二磁通通过部， 所述第二磁通通过部与所述第一磁通通过部连续并位于阀体侧，并且，所述柱塞被构造成能够流过第一磁通通过部自身内部的磁通量多于能够流过第二磁通通过部自身内部的磁通量，其中，电磁式线性阀被构造成当所述柱塞在壳体内移动时，壳体与第二磁通通过部滑动接触，而壳体与第一磁通通过部以在两者之间存在间隙的状态而不滑动接触，并且电磁式线性阀被构造成当磁通在第一磁通通过部与第二磁通通过部内流动时，由于第二磁通通过部的磁饱和而无法在第二磁通通过部流动的磁通在第一磁通通过部与壳体之间经由两者之间的间隙流动，并且流过第二磁通通过部的磁通在第二磁通通过部与壳体之间流动。在前一个本发明的电磁式线性阀中，当随着形成磁场而磁通在柱塞内流动时，由于在柱塞的大外径部与小外径部之间柱塞的截面积急剧变化，因此在柱塞的小外径部产生磁饱和。因此，柱塞内的磁通的流动被分成大外径部和小外径部。此外，当柱塞移动时，根据小外径部与小内径部的间隙与大外径部与大内径部的间隙之间的关系，小外径部与小内径部滑动接触，但大外径部与大内径部不会滑动接触。因此向柱塞与壳体内周面的接触部分流动的磁通的量小于在柱塞内流动的总磁通量。此外，在后一个本发明的电磁式线性阀中，当随着形成磁场而磁通在柱塞内流动时，柱塞的第二磁通通过部与第一磁通通过部相比只能使少量的磁通通过，因此在该第二磁通通过部中发生磁饱和。因此，柱塞内的磁通流分成第一磁通通过部和第二磁通通过部。 此外，当柱塞移动时，第二磁通通过部与壳体的内周面滑动接触，但第一磁通通过部不与壳体的内周面滑动接触。因此，向柱塞与壳体内周面的接触部分流动的磁通量少于在柱塞内流动的总磁通量。向柱塞与壳体内周面的接触部分流动的磁通量如在后面详细说明的那样与在柱塞与壳体内周面之间产生的摩擦力紧密关联，如果向接触部分流动的磁通量多，摩擦力也会变大。此外，如果在柱塞内有磁通流动时柱塞移动，就会产生由电磁感应引起的电动势。 在柱塞内流动的磁通量越多，该电动势就越大，并且朝着阻碍柱塞移动的方向产生。此外， 由电磁感应引起的电动势根据柱塞的移动速度而改变，移动速度越大，该电动势就越大，但柱塞停止时，不产生电动势。因此，柱塞的移动速度越大就越变大的电动势适于衰减柱塞的自激振动。另一方面，由电磁感应引起的电动势在柱塞停止时不产生，在柱塞低速移动时非常小，因此可以认为对高压测工作液压和低压测工作液压的压差控制的影响很小。在本发明的电磁式线性阀中，如上所述，向柱塞与壳体内周面的接触部分流动的磁通量少于在柱塞内流动的总磁通量。因此，能够使得很多量的磁通在柱塞内流动，并且减少向柱塞与壳体内周面的接触部分流动的磁通量。从而，根据本发明的电磁式线性阀，可产生一定程度大的由电磁感应引起的电动势，并且减少柱塞与壳体内周面之间的摩擦力。艮口， 可抑制柱塞的自激振动，而且不会在柱塞与壳体内周面之间产生大的摩擦力。
(B)发明方式以下，例举几个在本申请中可要求专利保护的发明(以下，有时称为“可要求保护的发明”)的方式，并对其进行说明。各方式与权利要求同样地分成项，对每项标以项号，并根据需要以引用其他项号的方式进行记载。这些仅仅是用于容易理解可要求保护的发明的，其宗旨不在于将构成这些发明的构成要素的组合限定为以下各项所述的组合。即，可要求保护的发明应参考各项所附的记载、实施方式的记载等进行解释，在基于该解释的范围内，在各项方式中进一步添加了其他构成要素的方式、以及从各项方式删除了构成要素的方式也都可成为可要求保护的发明的一个方式。在以下各项中，(1)项相当于权利要求1，在权利要求1中添加了(2)项所述的技术特征的方式相当于权利要求2，在权利要求1或2中添加了(5)项所述的技术特征的方式相当于权利要求3，在权利要求1至3的任一项中添加了(6)项所述的技术特征的方式相当于权利要求4，在权利要求1至4的任一项中添加了(7)项至(9)项所述的技术特征的方式相当于权利要求5，在权利要求1至5的任一项中添加了(7)项和(12)项所述的技术特征的方式相当于权利要求6，在权利要求1至6的任一项中添加了(7)项和(13)项所述的技术特征的方式相当于权利要求7，在权利要求7中添加了(14)项和(15)项所述的技术特征的方式相当于权利要求8，在权利要求8中添加了(16)项所述的技术特征的方式相当于权利要求9，在权利要求1至9的任一项中添加了(17)项和(18)项所述的技术特征的方式相当于权利要求10，在权利要求1至10的任一项中添加了(19)项所述的技术特征的方式相当于权利要求11，在权利要求11中添加了(22)项所述的技术特征的方式相当于权利要求 12，并且(23)项相当于权利要求13。(1) 一种电磁式线性阀，包括壳体，在所述壳体内填充有工作液，并且所述壳体具有划分部，所述划分部将所述壳体的内部划分成第一液室和第二液室；以及通孔，所述通孔贯穿所述划分部，以连通所述第一液室和所述第二液室；柱塞，所述柱塞能够在其轴线方向上移动，并被设置在所述第一液室内，并且所述柱塞的起阀体的功能的一个端部能够落座于所述通孔朝向所述第一液室的开口，该开口起阀座的功能；流入端口，所述流入端口设置在所述壳体上，并与所述第二液室连通；流出端口，所述流出端口设置在所述壳体上，并与所述第一液室连通；弹性体，所述弹性体将所述柱塞向下述方向施力，所述方向是所述柱塞的一个端部接近所述通孔的所述开口的方向和所述柱塞的一个端部离开所述开口的方向中的一个方向；线圈，所述线圈绕所述壳体而设置，并形成磁场，所述磁场用于使所述柱塞向与所述弹性体对所述柱塞施力的方向相反的方向移动；所述柱塞通过具有下述部分而形成为阶梯形状(a)大外径部，所述大外径部自身的一个端部成为所述柱塞的另一端部，所述另一端部是所述柱塞的所述一个端部的相反侧的端部，并且所述大外径部由强磁性材料形成； 以及(b)小外径部，所述小外径部与所述大外径部连续并位于所述一个端部侧，并且由强磁性材料形成；所述壳体具有(C)大内径部，所述大内径部由强磁性材料形成，并且在存在间隙的状态下被所述大外径部插入；以及(d)小内径部，所述小内径部与所述大内径部连续并由强磁性材料形成，并且在存在间隙的状态下被所述小外径部插入；所述小外径部与所述小内径部之间的间隙小于所述大外径部与所述大内径部之间的间隙。在电磁式线性阀中，由于柱塞在壳体内被弹性体支承，因此随着阀的开闭有可能发生自激振动。自激振动是不希望发生的，而且以往也想出了各种自激振动抑制方法。例如，可以想到通过增大在柱塞与壳体内周面之间产生的摩擦力来抑制自激振动的方法。如果增大柱塞与壳体内周面之间的摩擦力，虽可抑制自激振动，但如果这样的摩擦力变大，就有可能无法可靠地执行高压测工作液压与低压侧工作液压之间的压差控制。鉴于以上情况，在本项所述的电磁式线性阀中，在柱塞被形成为阶梯形状的同时， 保持该柱塞的壳体的内周面也被形成为阶梯形状。并且，小外径部与小内径部之间的间隙小于大外径部与大内径部之间的间隙。通过这样的构造，当柱塞移动时，小外径部与小内径部滑动接触，但大外径部不与大内径部滑动接触。此外，由于在柱塞的大外径部与小外径部之间柱塞的截面积急剧变化，因此通过柱塞的小外径部中的磁饱和，向柱塞与壳体内周面的接触部分流动的磁通量小于在柱塞内流动的总磁通量。即，即便在柱塞内有一定程度量的磁通流动，也可减少向柱塞与壳体内周面的接触部分流动的磁通量。向柱塞与壳体内周面的接触部分流动的磁通量如在后面详细说明的那样与在柱塞与壳体内周面之间产生的摩擦力紧密关联，如果向接触部分流动的磁通量多，摩擦力也会变大。另一方面，在柱塞内流动的磁通量如在后面详细说明的那样与由在柱塞移动时产生的电磁感应引起的电动势紧密关联，如果柱塞内流动的磁通量增多，则该电动势也会变大。该电动势朝着阻碍柱塞移动的方向产生。从而，根据本项所述的电磁式线性阀，可产生一定程度大的电动势，并且减少柱塞与壳体内周面之间的摩擦力。即，可抑制柱塞的自激振动，而且不会在柱塞与壳体内周面之间产生大的摩擦力。本项所述的“线圈”可固定地设置在壳体的外周面上，或者围绕壳体的外周面设置，使得随着产生磁场而磁通在柱塞内沿其轴线方向流动。此外，本项所述的“小外径部与小内径部的间隙”既可以是小外径部的外径与小内径部的内径之差，也可以是在柱塞的轴线与壳体的轴线相一致的状态下的小外径部的外周面与小内径部的内周面之间的距离。顺便说一下，本项所述的“大外径部与大内径部的间隙”也一样。(2)如(1)项所述的电磁式线性阀，其中，所述电磁式线性阀被构造成当所述柱塞在所述壳体内移动时，所述小外径部与所述小内径部滑动接触，而所述大外径部不与所述大内径部滑动接触。在本项所述的电磁式线性阀中，明确了当柱塞与壳体的内周面接触时只有小外径部与小内径部相接触。(3)如(1)或(2)项所述的电磁式线性阀，其中，所述电磁式线性阀被构造成随着所述线圈产生磁场而在所述大外径部的外周面和所述大内径部的内周面之间产生使两者接近的方向的磁力。(4)如(1)至(3)中任一项所述的电磁式线性阀，其中，
所述电磁式线性阀被构造成随着所述线圈产生磁场而在所述小外径部的外周面与所述小内径部的内周面之间产生使两者接近的方向的磁力。在前一项所述的电磁式线性阀中，明确了磁通在大外径部与大内径部之间流动， 在后一项所述的电磁式线性阀中，明确了磁通在小外径部与小内径部之间流动。此外，上述两项所述的“磁力”是两个物体相互吸引的力，即在两个物体之间产生的吸引力。(3)如(1)至(4)中任一项所述的电磁式线性阀，其中，所述小外径部的外径相对于所述大外径部的外径的比率大于或等于1/2且小于或等于4/5。如果小外径部外径相对于大外径部外径的比率变小，在小外径部内流动的磁通量就会减少，从而可减少柱塞与壳体内周面之间的摩擦力。另一方面，如果小外径部外径相对于大外径部外径的比率变得过小，就有可能影响柱塞内流动的磁通量。从而，根据本项所述的电磁式线性阀，可在确保柱塞内流动的磁通量的同时减少柱塞与壳体内周面之间的摩擦力。(6)如(1)至(5)任一项所述的电磁式线性阀，其中，所述小外径部与所述小内径部之间的间隙相对于所述大外径部与所述大内径部之间的间隙的比率大于或等于1/10且小于或等于1/5。如果大外径部与大内径部之间的间隙过大，就有可能影响柱塞内流动的磁通量。 并且，如果大外径部与大内径部之间的间隙过小，大外径部与大内径部就有可能接触。根据本项所述的电磁式线性阀，可在确保柱塞内流动的磁通量的同时避免大外径部与大内径部接触。(7)如(1)至(6)中任一项所述的电磁式线性阀，其中，所述柱塞具有杆部，所述杆部与所述小外径部连续并位于所述一个端部侧，并且具有比所述小外径部的外径小的外径，所述杆部自身的端部起所述阀体的功能。在本项所述的电磁式线性阀中，柱塞被形成为朝着起阀体功能的一个端部分两级变细的阶梯形状。(8)如(7)项所述的电磁式线性阀，其中，所述柱塞通过加工由强磁性材料形成的单一素材而成形。在本项所述的电磁式线性阀中，柱塞不是由多个部件组合而成，而是从一个素材形成。根据本项所述的电磁式线性阀，可省去多个部件的组合工序，可降低成本，简化制造
工序等。(9)如(8)项所述的电磁式线性阀，其被构造成对所述柱塞的至少起所述阀体的功能的部分的表面实施用于提高该表面的硬度的表面热处理。(10)如⑶或(9)项所述的电磁式线性阀，其中，对所述柱塞的整个表面实施了用于提高该整个表面的硬度的表面热处理。(11)如(9)或(11)项所述的电磁式线性阀，其中，所述表面热处理是渗碳热处理。如果用强磁性的一个素材形成柱塞，虽可降低成本等，但不仅是大外径部、小外径部，起阀体功能的部分也将带强磁性。带强磁性的材料的硬度通常较低，但由于阀体将落座于阀座上，因此起阀体功能的部分优选具有高的硬度。根据上述三项所述的电磁式线性阀， 可提高带强磁性的阀体的硬度。
上述两项所述的“表面热处理”只要是通过热量提高表面硬度的表面改性即可。例如，既可以是通过迅速加热表面并在内部温度上升之前迅速进行冷却的方法、即所谓的表面淬火法进行的处理，也可以是通过将特定元素例如碳元素、氮元素等进行加热使其渗透到表面的方法、即所谓的热扩散法进行的处理。第三项的方式是将表面热处理限定为将热扩散法的碳渗透到表面的处理的方式。(12)如(7)至(11)中任一项所述的电磁式线性阀，其中，所述第一液室包括(a)通过所述大外径部与所述小外径部之间的台阶面和所述大内径部与所述小内径部之间的台阶面划分的大外径部-小内径部间液室；以及(b)通过所述小外径部与所述杆部之间的台阶面和所述划分部划分的小外径部_划分部间液室，所述小内径部具有小内径部连通路，所述小内径部连通路与通过在所述小外径部和所述小内径部之间存在间隙而形成的连通路不同地另外连通所述大外径部-小内径部间液室与所述小外径部_划分部间液室。当将柱塞设置在第一液室内时，第一液室通过柱塞被划分成多个液室。这些多个液室内的工作液液压相互不同被认为是引起柱塞自激振动的一个原因。在本项所述的电磁式线性阀中，经由小外径部与小内径部的较狭窄的间隙连通的两个液室通过与该间隙不同的通道而连通。从而，根据本项所述的电磁式线性阀，可均化壳体中两个液室内的工作液液压，可抑制自激振动。本项所述的“小内径部连通路”既可以是以贯穿小内径部内部的方式形成的通路，也可以是形成在小内径部的内周面上的槽。(13)如(7)至(12)中任一项所述的电磁式线性阀，其中，所述壳体具有杆插入部，所述杆插入部与所述小内径部的与所述大内径部侧相反的那侧连续，并在存在间隙的状态下被所述杆部插入，并且所述杆插入部的内径小于所述小内径部的内径，所述小外径部与所述小内径部之间的间隙小于所述杆部与所述杆插入部之间的间隙。电磁式线性阀被构造成通过阀体落座于阀座上而禁止工作液从高压侧的工作液通路流入壳体内。即，一旦阀体离开阀座，工作液就会从高压侧的工作液通路向阀体猛烈流动。柱塞有时会由于猛烈流入的工作液而振动，并且被认为这是引起柱塞自激振动的一个原因。在本项所述的电磁式线性阀中，由于猛烈流入的工作液通过杆插入部而扩散，因此可抑制由工作液的流入引起的柱塞振动。(14)如(13)所述的电磁式线性阀，其中，所述第一液室包括通过所述小外径部与所述杆部之间的台阶面和所述划分部划分的小外径部_划分部间液室，所述小外径部_划分部间液室包括(a)通过所述小外径部与所述杆部之间的台阶面和所述小内径部与所述杆插入部之间的台阶面划分的小外径部-杆插入部间液室； (b)通过所述杆插入部与所述划分部划分的杆插入部_划分部间液室，所述杆插入部具有杆插入部连通路，所述杆插入部连通路与通过在所述杆部和所述杆插入部之间存在间隙而形成的连通路不同地另外连通所述小外径部-杆插入部间液室与所述杆插入部_划分部间液室。在本项所述的电磁式线性阀中，被杆插入部划分的两个液室相连通。从而，根据本项所述的电磁式线性阀，可均化这两个液室内的工作液液压，可抑制自激振动。本项所述的 “杆插入部连通路”既可以是以贯穿杆插入部内部的方式形成的通路，也可以是形成在杆插入部的内周面上的槽。(15)如(14)所述的电磁式线性阀，其中，所述杆插入部连通路在所述壳体的外周面上开口，该开口起所述流出端口的功能。根据本项所述的电磁式线性阀，当工作液从流入端口猛烈地流入壳体内时，该工作液可通过杆插入部而扩散，并且可将该扩散的工作液有效引向流出端口。(16)如(14)或(15)项所述的电磁式线性阀，其中，所述第一液室还包括通过所述大外径部与所述小外径部之间的台阶面和所述大内径部与所述小内径部之间的台阶面划分的大外径部_小内径部间液室，所述小内径部具有小内径部连通路，所述小内径部连通路与通过在所述小外径部和所述小内径部之间存在间隙而形成的连通路不同地另外连通所述大外径部_小内径部间液室与所述小外径部_划分部间液室，所述小内径部连通路连通所述大外径部_小内径部间液室与所述小外径部_划分部间液室的所述小外径部_杆插入部间液室。在本项所述的电磁式线性阀中，被柱塞划分的三个液室相连通。从而，根据本项所述的电磁式线性阀，可进一步均化壳体中多个液室内的工作液液压。本项所述的“小内径部连通路”也可以与上述杆插入部连通路直接连接，使得工作液不经由小外径部_杆插入部间液室而在小内径部连通路与杆插入部连通路之间流动。(17)如(1)至(16)中任一项所述的电磁式线性阀，其中，所述壳体由下述部件组合而成(a)大圆筒部件，所述大圆筒部件由强磁性材料形成，并具有比所述大外径部的外径大的内径；以及(b)小圆筒部件，所述小圆筒部件由强磁性材料形成，具有比所述小外径部的外径大且比所述大外径部的外径小的内径，并且具有嵌入所述大圆筒部件中的嵌入部，所述大圆筒部件中未被所述嵌入部嵌入的部分起所述大内径部的功能，并且所述小圆筒部件的所述嵌入部起所述小内径部的功能。在本项所述的电磁式线性阀中，壳体的壁面被构成为将两个圆筒形部件中的一个嵌入另一个中的构造。根据这样的构造，容易将壳体的内周面形成为阶梯形状。(18)如(17)项所述的电磁式线性阀，其中，所述电磁式线性阀被装配在基体上来使用，所述大圆筒部件具有环形槽，所述环形槽形成在所述大圆筒部件的被所述嵌入部嵌入的部分的外周面上，并且在所述电磁式线性阀被装配到所述基体时所述大圆筒部件在所述环形槽处被所述基体紧固，在位于所述大圆筒部件的内周面与所述嵌入部的外周面之间、且在所述轴线方向上与所述槽的位置相同的位置上设置有环形空间。当将电磁式线性阀装配到基体上时，如在后面详细说明的那样，在壳体外周面上所形成的环形槽处被紧固。此时，壳体由于紧固而可能会变形，而且随着壳体变形，柱塞与壳体内周面之间的间隙可能变窄。在本项所述的电磁式线性阀中，即便在装配电磁式线性阀时壳体的大圆筒部件变形，也由于在大圆筒部件的内周面与嵌入部的外周面之间形成有环形空间，而不至于嵌入部也变形。即，即便在装配电磁式线性阀时壳体的大圆筒部件变形，柱塞与壳体内周面之间的间隙也几乎不改变。从而，根据本项所述的电磁式线性阀，可提供可靠性高的电磁式线性阀。(19)如(1)至(18)中任一项所述的电磁式线性阀，其中，在将所述柱塞的一个端部接近所述通孔的所述开口的方向定义为接近方向、并将所述柱塞的一个端部离开所述开口的方向定义为离开方向的情况下，所述壳体具有磁心部，所述磁心部由强磁性材料形成，并且以面对所述大外径部的所述另一端部侧的端面的方式设置在所述壳体的所述离开方向侧的端部，所述弹性体设置在所述大外径部与所述磁心部之间，并且通过弹性力将所述柱塞向所述接近方向施力，所述电磁式线性阀被构造成随着所述线圈产生磁场而在所述大外径部和所述磁心部之间产生使两者接近的方向的磁力。本项所述的电磁式线性阀被限定为常闭阀的电磁式线性阀。已知常闭阀的电磁式线性阀的柱塞的自激振动发生频率通常高于常开阀的电磁式线性阀。从而，在本项所述的电磁式线性阀中，充分利用了抑制柱塞自激振动的效果。(20)如(19)项所述的电磁式线性阀，其中，所述电磁式线性阀被构造成具有圆筒形的线圈壳，所述线圈壳由强磁性材料形成，并且以包围所述线圈的方式固定设置在所述壳体的外周面上，所述线圈壳的所述离开方向侧的端部在所述轴线方向上位于比所述磁心部的所述一个端部侧的端面的位置更靠所述离开方向侧的位置。(21)如(19)或(20)项所述的电磁式线性阀，其中，所述电磁式线性阀被构造成具有圆筒形的线圈壳，所述线圈壳由强磁性材料形成，并且以包围所述线圈的方式固定设置在所述壳体的外周面上，所述线圈壳的所述接近方向侧的端部在所述轴线方向上位于比所述大内径部与所述小内径部之间的台阶面的位置更靠所述接近方向侧的位置。(22)如(19)项所述的电磁式线性阀，其中，所述电磁式线性阀被构造成具有圆筒形的线圈壳，所述线圈壳由强磁性材料形成，并且以包围所述线圈的方式固定设置在所述壳体的外周面上，所述线圈壳的所述离开方向侧的端部在所述轴线方向上位于比所述磁心部的所述一个端部侧的端面的位置更靠所述离开方向侧的位置，并且所述线圈壳的所述接近方向侧的端部在所述轴线方向上位于比所述大内径部与所述小内径部之间的台阶面的位置更靠所述接近方向侧的位置。在上述三项所述的电磁式线性阀中，限定了线圈壳在轴线方向上的位置。通过限定线圈壳的接近方向侧的端部，可适当地形成用于使柱塞反抗弹性体的弹性力而移动的磁场，通过限定线圈壳的离开方向侧的端部，可适当地形成用于使得磁通在阶梯形状的柱塞的小外径部有效流动的磁场。(23) —种电磁式线性阀，包括壳体，在所述壳体内填充有工作液，并且所述壳体具有划分部，所述划分部将所述壳体的内部划分成第一液室和第二液室；以及通孔，所述通孔贯穿所述划分部，以连通所述第一液室和所述第二液室；柱塞，所述柱塞能够在其轴线方向上移动，并被设置在所述第一液室内，并且所述柱塞的起阀体的功能的一个端部能够落座于所述通孔朝向所述第一液室的开口，该开口起阀座的功能；流入端口，所述流入端口设置在所述壳体上，并与所述第二液室连通；流出端口，所述流出端口设置在所述壳体上，并与所述第一液室连通；弹性体，所述弹性体将所述柱塞向下述方向施力，所述方向是所述柱塞的一个端部接近所述通孔的所述开口的方向和所述柱塞的一个端部离开所述开口的方向中的一个方向；线圈，所述线圈绕所述壳体而设置，并形成磁场，所述磁场用于使所述柱塞向与所述弹性体对所述柱塞施力的方向相反的方向移动；所述柱塞具有在所述柱塞的轴线上邻接设置并且随着所述线圈产生磁场而磁通向所述轴线方向流动的下述两个磁通通过部(a)第一磁通通过部，所述第一磁通通过部自身的一个端部成为所述柱塞的另一端部，所述另一端部是所述柱塞的所述一个端部的相反侧的端部；以及(b)第二磁通通过部，所述第二磁通通过部与所述第一磁通通过部连续并位于所述一个端部侧；并且所述柱塞被构造成能够流过所述第一磁通通过部自身内部的磁通量多于能够流过所述第二磁通通过部自身内部的磁通量，所述电磁式线性阀被构造成当所述柱塞在所述壳体内移动时，所述壳体与所述第二磁通通过部滑动接触，而所述壳体与所述第一磁通通过部以在两者之间存在间隙的状态而不滑动接触，并且所述电磁式线性阀被构造成当磁通在所述第一磁通通过部与所述第二磁通通过部内流动时，由于所述第二磁通通过部的磁饱和而无法在所述第二磁通通过部流动的磁通在所述第一磁通通过部与所述壳体之间经由两者之间的间隙流动，并且流过所述第二磁通通过部的磁通在所述第二磁通通过部与所述壳体之间流动。在本项所述的电磁式线性阀中，当随着形成磁场而磁通在柱塞与壳体之间流动时，柱塞的第二磁通通过部与第一磁通通过部相比只能使少量的磁通通过，因此在该第二磁通通过部中发生磁饱和。因此，柱塞内的磁通流分成第一磁通通过部和第二磁通通过部。 此外，当柱塞移动时，第二磁通通过部与壳体的内周面滑动接触，但第二磁通通过部不与壳体的内周面滑动接触。因此，向柱塞与壳体内周面的接触部分流动的磁通量少于在柱塞内流动的总磁通量。即，即便在柱塞内有一定程度量的磁通流动，也可减少向柱塞与壳体内周面的接触部分流动的磁通量。从而，根据本项所述的电磁式线性阀，能够与(1)项所述的电磁式线性阀同样地产生一定程度大的电动势，并且减少柱塞与壳体内周面之间的摩擦力。 即，可抑制柱塞的自激振动，而且不会在柱塞与壳体内周面之间产生大的摩擦力。本项所述的“柱塞”只要具有如下构造即可当磁通在柱塞自身内部沿轴线方向流动时在一个端部和另一端部之间发生磁饱和，从而在一个端部侧流动的磁通量与在另一端部侧流动的磁通量不同。具体地，例如如在本项之前的项中记载的电磁式线性阀那样，也可以使得第二磁通通过部的外径小于第一磁通通过部的外径。此外，例如也可以通过使得构成第二磁通通过部的部件的材质和构成第一磁通通过部的部件的材质不同来使得磁通相比于第一磁通通过部更难以通过第二磁通通过部。


图1是简要示出用于车辆的液压制动系统的图，该液压制动系统具备作为可请求保护的发明的实施方式的电磁式线性阀；图2是示出图1的用于车辆的液压制动系统所具备的电磁式线性阀的简要截面图；图3是示出图2所示的沿A-A线的简要截面图；图4A和图4B是示出安装在基体上的电磁式线性阀的概要截面图；图5是示出比较例的电磁式线性阀的概要截面图；图6A和图6B是并排示出图2的电磁式线性阀和比较例的电磁式线性阀的图；图7是示出对实施方式进行变形而得的方式的电磁式线性阀的简要截面图；图8是示出对实施方式进行变形而得的另一方式的电磁式线性阀的简要截面图。
具体实施例方式以下，参考附图对可要求保护的发明的实施方式以及对该实施方式进行变形而得的若干方式进行详细说明。可要求保护的发明除下述实施方式以及变形方式之外，还能够以通过以上述[发明方案]部分中记载的方案为主基于本领域技术人员的知识进行各种变更而得的各种方案实施。实施方式1.用于车辆的液压制动系统的构成图1概念性地示出了用于车辆的液压制动系统，该液压制动系统具备实施方式的电磁式线性阀。本液压制动系统10包括作为制动操作部件的制动踏板12 ；主缸装置14、 以及制动执行器16。主缸装置14包括主缸18，该主缸18基于制动踏板12的踩踏而加压工作液(制动液)。主缸18包括两个加压室20、22，加压室20与液体通路24的一端连接， 加压室22与液体通路26的一端连接。液体通路24的另一端与对左前轮28的旋转进行制动的制动装置的轮缸32连接，液体通路26的另一端与对右前轮30的旋转进行制动的制动装置的轮缸34连接。此外，主缸装置14中设置有以大气压储存工作液的储液器36，工作液从该储液器36被供应至主缸18的各个加压室20、22中。行程模拟器40经由电磁开闭阀 38连接在主缸18的一个加压室20上。制动执行器16用于控制上述轮缸32、34、对左后轮46的旋转进行制动的制动装置的轮缸48、以及对右后轮50的旋转进行制动的制动装置的轮缸52各自的液压。制动执行器16包括两个主切阀56、58、作为液压源的动力液压源60、液压控制阀装置62、两个主缸压传感器64、以及四个轮缸压传感器66。制动执行器16的这些构成元素被装配在块状基体68(参考图4A、图4B)上。动力液压源60具有从储液器36汲取工作液的泵70 ；驱动泵70的电动马达72 ； 将从泵70喷出的工作液在将其加压的状态储存的储能器74 ；以及将泵70的喷出压限制在设定值以下的安全阀76。上述四个轮缸32、34、48、52经由液压控制阀装置62连接在动力液压源60上。液压控制阀装置62包括对工作液从泵70和蓄能器74中的至少一者向各个轮缸32、34、48、 52的流入进行控制的电磁式增压线性阀(以下有时简化为“增压阀”)80、82、84、86 ；以及对工作液从各个轮缸32、34、48、52向储液器36的流入进行控制的电磁式减压线性阀(以下有时简化为“减压阀”)90、92、94、96，泵70以及蓄能器74通过增压通路98与增压阀80 86连接，减压阀90 96通过减压通路100与储液器36连接。针对四个轮缸32、34、48、52 中的每个轮缸，各设置了一个增压阀80 86和减压阀90 96，四组的增压阀和减压阀分别通过轮缸通路102、104、106、108连接在轮缸32、34、48、52上。在泵70与增压阀80 86之间设置有检测动力液压源60的液压的液压源液压传感器110。此外，在各个轮缸通路102 108上设置有检测轮缸32、34、48、52各自的液压的轮缸压传感器66。此外，在主缸18的两个加压室20、22与轮缸32、34之间分别设置有主切阀56、58，在这些主切阀56、58与加压室20、22之间分别设置有主缸压传感器64。2.电磁式线性阀的构成上述增压阀80 86以及减压阀90 96均为电磁式的线性阀。在电磁式线性阀中，高压侧工作液和低压侧工作液的液压差与供应电流具有预先确定的固定关系，开阀压根据供应电流的增减而改变。从而，增压阀80 86以及减压阀90 96通过供应电流被控制，能够连续地改变作为轮缸的液压的轮缸压，从而能够容易地将轮缸压控制到任意高度。 在本系统10中，增压阀80 86均为常闭阀，与左右前轮28、32对应设置的减压阀90、92 分别为常闭阀，与左右后轮46、50对应设置的减压阀94、96分别为常开阀。作为常闭阀的增压阀80 86以及减压阀90、92具有大致相同的构造，因此下面以增压阀80为代表进行说明。如图2所示，增压阀80包括中空形状的壳体120 ；柱塞122，该柱塞122以可在自身的轴线方向上移动的状态设置在该壳体120内；以及圆筒形的线圈124，该线圈124设置在壳体120的外周。壳体120具有圆柱形的固定磁心126，该固定磁心126设置在壳体 120的上端部，并作为磁心部；大致圆筒形的大圆筒部件128，该大圆筒部件128构成壳体 120的外壁面；大致圆筒形的小圆筒部件130，该小圆筒部件130从所述大圆筒部件128的下端部插入该大圆筒部件128中，并且构成壳体120的外壁面；以及有盖圆筒形的阀部件 132，该阀部件132被插入在所述小圆筒部件130的下端部；固定磁心126、大圆筒部件128 以及小圆筒部件130由强磁性材料形成。大圆筒部件128和小圆筒部件130通过小圆筒部件130被固定嵌入在大圆筒部件128中而以接触的状态相连结。另一方面，固定磁心126 和大圆筒部件128经由圆筒形的套筒134以分开的状态相连结，套筒134由非磁性材料形成。嵌入大圆筒部件128中的小圆筒部件130能够区分成嵌入部140，该嵌入部140 被嵌入在大圆筒部件128内；突出部142，该突出部142被设置在所述嵌入部140的下方，并且该突出部142的内壁面向中心部突出；以及下端部143，该下端部143被设置在所述突出部142的下方。作为划分部的阀部件132固定嵌入在所述下端部143中，壳体120内部通过该阀部件132被划分成第一液室144和第二液室145。柱塞122被设置在第一液室144 中。第二液室145在壳体120的下端面开口，该开口起流入端口的功能，由此增压通路98 与第二液室145连接，增压通路98是高压侧的工作液通路。此外，阀部件132上形成有在轴线方向上贯穿的通孔146。该通孔146上方的开口 148形成为锥形，该开口 148起阀座的功能。此外，柱塞122由强磁性材料形成，并且以可在轴线方向上移动的状态嵌合在壳体120的内部，该壳体120的内部由固定磁心126、大圆筒部件128、小圆筒部件130以及阀部件132划分。柱塞122包括上端部的大外径部150 ；小外径部152，该小外径部152被设置在所述大外径部150的下方，并且其外径小于大外径部150的外径；以及杆部154，该杆部154被设置在所述小外径部152的下方，并且其外径小于小外径部152的外径，从而柱塞122形成为阶梯形状。顺便说一下，小外径部152的外径相对于大外径部150的外径的比率为3/5。另一方面，壳体120的内壁面也通过嵌入大圆筒部件128内的小圆筒部件130而形成为阶梯形状。壳体120的内壁面的内径与柱塞122的外径的关系如下所述。作为大内径部的大圆筒部件128的内径稍大于大外径部150的外径，小圆筒部件128的嵌入部140 的内径小于大外径部150的外径，但稍大于小外径部152的外径。此外，小圆筒部件128的突出部142的内径小于小外径部152的外径，但稍大于杆部154的外径。柱塞122的大外径部150被插入大圆筒部件128内，并且小外径部152被插入作为小内径部的嵌入部140内，杆部154被插入作为杆插入部的突出部142内。在大外径部 150与大圆筒部件128之间、小外径部152与嵌入部140之间、以及杆部154与突出部142之间具有间隙(间隙)，柱塞122能够在壳体120内顺畅地移动。此外，小外径部152与嵌入部140之间的间隙小于大外径部150与大圆筒部件128之间的间隙以及杆部154与突出部 142之间的间隙。因此，当柱塞122的轴线与壳体120的轴线偏离时，柱塞122和壳体120 只通过小外径部152和嵌入部140接触。S卩，即便柱塞122的轴线和壳体120的轴线偏离， 大外径部150和大圆筒部件128也不接触，杆部154和突出部142也不接触。顺便说一下， 大外径部150与大圆筒部件128之间的间隙(大外径部150的外径与大圆筒部件128的内径之差)为0. 4mm,小外径部152与嵌入部140之间的间隙(小外径部152的外径与嵌入部 140的内径之差)为0. 06mm。在被柱塞122的小外径部152以及杆部154插入的小圆筒部件130中以沿轴线方向延伸的方式形成有切除部156。如图2以及作为图2中的A-A截面图的图3所示，切除部 156被构造为嵌入部140的一部分壁被切除，并且突出部142的一部分外壁面被切除，但突出部142的内壁面没有被切除。通过该切除部156，壳体120内的多个液室相连通，并且壳体120内部与轮缸通路102相连通，轮缸通路102是低压侧的工作液通路。详细来说，壳体120内的第一液室144由下述四个液室构成由固定磁心126和柱塞122的大外径部150划分的第一柱塞液室162 ；由大外径部150与小外径部152之间的台阶面和小圆筒部件130的上端面划分的第二柱塞液室168 ；由小外径部152与杆部154之间的台阶面和小圆筒部件130的嵌入部140与突出部142之间的台阶面划分的第三柱塞液室174 ；以及由突出部142与阀部件132划分的第四柱塞液室176。这些四个液室中作为大外径部-小内径部间液室的第二柱塞液室168、作为小外径部-杆插入部间液室的第三柱塞液室174、以及作为杆插入部-划分部间液室的第四柱塞液室176通过切除部156相连通， 该切除部156起小内径部连通路和杆插入部连通路的功能。此外，该切除部156的下端部在小圆筒部件130的外周面开口，该开口起流出端口的功能。顺便说一下，由第三柱塞液室 174和第四柱塞液室176构成了小外径部-划分部间液室。
此外，柱塞122的杆部154的下端形成为球形，并正对形成在上述阀部件132上的通孔146的开口 148。该杆部154的下端可落座于该开口 148，起阀体的功能。通过所述起阀体的功能的杆部154的下端落座于起阀座的功能的开口 148，通孔146被堵塞。顺便说一下，柱塞122通过加工由强磁性材料形成的单一素材而成形。在所述从单一素材成形的柱塞122的整个表面上实施了用于提高表面硬度的表面热处理，详细来说，实施了渗碳热处理，从而提高了柱塞的硬度，尤其提高了起阀体的功能的杆部的下端的硬度。在该柱塞122的大外径部150的上端面形成了有底孔178，弹簧180插入在该有底孔178中。弹簧180的上端部从柱塞122的上端面突出，弹簧180以被固定磁心126和有底孔178的底面压缩的状态配置。因此，柱塞122通过作为弹性体的弹簧180的弹性力向离开固定磁心126的方向被施力。即，起阀体功能的杆部154的下端向接近起阀座功能的开口 148的方向(以下有时称为“接近方向”)被施力。棒状的阻挡器182以被弹簧180 包围的状态被插入在有底孔178中，由该阻挡器182限制柱塞122向上方的移动量。此外，圆筒形的线圈124在壳体120的外周部被树脂制的保持部件184保持，并与该保持部件184—同被线圈壳186覆盖，该线圈壳186由强磁性材料形成。该线圈壳186 的上端在增压阀80的轴线方向上位于固定磁心126的下端面的上方，线圈壳186的下端位于小圆筒部件130的上端的下方。通过上述的结构，增压阀80被构造成当线圈124未被供应电流时，禁止工作液在增压通路98与轮缸通路102之间双向流动，通过向线圈124提供电流，使得加压了的工作液从增压通路98经由轮缸通路102向轮缸32流动，并且改变作用于轮缸32的工作液的液压(以下，有时称为“轮缸压”)。详细来说，在线圈124未被供应电流的情况下，柱塞122的前端部通过弹簧180的弹性力而落座在与增压通路98连通的通孔146的开口 148上，增压阀80禁止工作液在增压通路98与轮缸通路102之间双向流动。此时，基于增压通路98的被加压的工作液的液压(以下，有时称为“加压工作液压”)与轮缸压之差的力F1作用于起阀体功能的柱塞122 的顶端。所述基于压力差的力F1与弹簧180的弹性力F2向彼此相反的方向作用，但由于弹性力F2比基于压力差的力F1大一定程度，因此增压阀80在不向线圈124供应电流时不开阀。另一方面，当向线圈124提供电流时，随着形成磁场，磁通通过线圈壳186、固定磁心126、柱塞122、大圆筒部件128、小圆筒部件130。并且产生使得杆部154的下端向离开开口 148的方向(以下，有时称为“离开方向”)移动柱塞122的磁力。当向线圈124供应电流从而形成了磁场时，基于压力差的力F1和通过磁力将柱塞122向上施力的力F3之和与弹簧162的弹性力F2向彼此相反的方向作用于起阀体功能的柱塞122的顶端。此时，在基于压力差的力F1和基于磁力的施加力F3之和大于弹簧力F2的期间，柱塞122的顶端离开开口 148，来自增压通路98的工作液流向轮缸32。因此，可向轮缸32作用经加压的工作液。 并且，随着轮缸压增加，基于压力差的力F1减少，从而如果基于压力差的力F1和基于磁力的施加力F3之和变得小于弹簧力F2J曾压阀80闭阀，自增压通路98的工作液被禁止流入轮缸32。因此，轮缸压被维持在基于压力差的力F1和基于磁力的施加力F3变得比弹簧力F2 小的时间点处的轮缸压。即，通过控制向线圈124的通电量，可控制轮缸压与加压工作液压之间的压力差，可将轮缸压增加到作为目标的工作液压。
顺便说一下，作为常闭阀的减压阀90、92具有与上述增压阀80相同的结构，但在减压阀90、92中，作为流入端口的通孔146的下端与轮缸通路102、104连接，作为流出端口的朝向切除部156外周面的开口与减压通路100连接。因此，减压阀90、92可控制轮缸压与减压通路100内工作液的液压之间的压力差，可将轮缸压减少到作为目标的工作液压。另外，作为常开阀的减压阀94、96具有与例如日本专利文献特开2000-95094号公报中记载的减压阀相同的结构，因此省略其详细说明。3.电磁式线性阀的装配上述增压阀80 86以及减压阀90 96被装配在块状基体中，该块状基体中形成有各个工作液通路。在块状基体中与增压阀80 86以及减压阀90 96中的每一个相对应地形成有凹部，增压阀80 86以及减压阀90 96中的每一个被装配在自己所对应的凹部中。每个阀80 86、90 96由于均同样地被装配在块状基体中，因此，以下，将增压阀80为代表进行说明。块状的基体68由铝合金形成，如图4A、图4B所示，在该基体68中形成有凹部188， 以使构成壳体120的大圆筒部件128以及小圆筒部件130几乎无间隙地嵌合到该凹部188 中。此外，在该基体68中，从该凹部188的底面向下方延伸的方式形成有增压通路98，并且从凹部188的侧面向侧方延伸的方式形成有轮缸通路102。当向基体68装配增压阀80时， 首先，线圈124、线圈壳186等未被安装的状态的增压阀80的下方部分如图4A所示被嵌合到凹部188中。在壳体120的大圆筒部件128的外周面上形成有环形槽190，增压阀80被嵌合到该槽190进入到凹部188的位置。此外，如图4B所示，凹部188的朝上方的开口的外缘通过具有比大圆筒部件128 的外径稍大的内径的圆筒形的工具192而塑性变形。塑性变形的基体68的一部分进入大圆筒部件128的外周面的槽190中，并在该槽190处紧固大圆筒部件128，由此防止嵌合的增压阀80从基体68脱落或者工作液泄漏等。另外，在大圆筒部件128的内周面与小圆筒部件130的嵌入部140的外周面之间并且在轴线方向上与环形槽190的位置相同的位置处， 形成有环形空间196，由此使得即便大圆筒部件128由于被紧固而变形，嵌入部140也不变形。这是因为柱塞122的小外径部152与嵌入部140之间的间隙由于如上述那样很小，因而不希望嵌入部140发生变形。4.车辆用液压制动系统的控制在本制动系统10中，通过上述的构造来控制制动执行器16的工作，由此执行电制动控制，该电制动控制是根据制动踏板12的踩下量来改变轮缸压的控制。电制动控制与本发明没有直接关系，因此以下简单进行说明。在本控制中，根据制动踏板12的踩下量来确定作为目标的目标工作液压，并当该目标工作液压高于轮缸压时，关闭减压阀90 96，并且向增压阀80 86的线圈124通电，以使轮缸压增加到目标工作液压。另一方面，当目标工作液压低于轮缸压时，关闭增压阀80 86，并且向减压阀90 96的线圈124通电，以使轮缸压减少到目标工作液压。5.本电磁式线性阀与其它电磁式线性阀的比较在本系统10具有的增压阀80 86以及减压阀90、92中，柱塞122被形成为阶梯形状，并且保持该柱塞122的壳体120的内周面也形成为阶梯形状。相对于具有如此被形成为阶梯形状的柱塞122和壳体120的电磁式线性阀，将具有大致形成为圆柱形状的柱塞200和内径均勻的壳体202的电磁式线性阀204作为比较例示于图5。比较例的电磁式线性阀204除柱塞200和壳体202之外，具有与本系统10所具有的电磁式线性阀80 86、90、92大致相同的构成，因此以柱塞200和壳体202为重点进行说明，而对于具有同样功能的构成要素，使用相同的符号并省略说明或者简单进行说明。比较例的电磁式线性阀204所具有的壳体202如图5所示，具有构成壁面的大致圆筒形的圆筒部件206。该圆筒部件206由强磁性材料形成，并且圆筒部件206的内径均勻。在该均勻内径的圆筒部件206的内部插入有柱塞200，该柱塞200具有由强磁性材料形成的圆柱形的柱塞主体208。柱塞主体208的外径稍小于圆筒部件206的内径，柱塞200 能够在壳体202内沿轴线移动。顺便说一下，柱塞主体208的外径与本系统10的上述增压阀80等所具有的柱塞122的大外径部150的外径大致相同。在柱塞主体208的下端面形成有有底孔210，杆部件212固定嵌合在该有底孔210 中，该杆部件212是不同于柱塞主体208的另外的部件。杆部件212的下端朝向嵌合在圆筒部件206的下端部的阀部件132，可落座于形成在该阀部件132上的通孔146的开口 148。 即，在变形例的电磁式线性阀204中，由与由强磁性材料形成的柱塞主体208不同的另外的部件的杆部件212的下端起阀体功能。另一方面，在柱塞主体208的上端面也形成了有底孔214，螺旋弹簧180以被压缩的状态设置在该有底孔214的底面与固定磁心126之间。 此外，在壳体202的外周面设置有线圈124，该线圈124形成用于使柱塞200反抗螺旋弹簧 180的弹性力而向上移动的磁场。通过上述的构造，变形例的电磁式线性阀204也与本系统10的电磁式线性阀 80 86、90、92同样地被构造成在没有向线圈124供应电流时处于关闭状态，并通过向线圈124供应电流，允许工作液从高压侧工作液通路向低压侧工作液通路流动，并且可控制地改变高压侧工作液通路内的工作液液压与低压侧工作液通路内的工作液液压之间的压差。若变形例的电磁式线性阀204和本系统10的电磁式线性阀80等进行比较，在当柱塞移动时柱塞轴线与壳体轴线发生了偏离的情况下，在变形例的电磁式线性阀204中，柱塞主体208与圆筒部件206发生滑动接触，而在本系统10的电磁式线性阀80等中，柱塞122 的小外径部152与小圆筒部件130的嵌入部140发生滑动接触，在柱塞主体208与圆筒部件206之间产生的摩擦力存在比在小外径部152与嵌入部140之间产生的摩擦力变大的趋势。更详细来说，在变形例的电磁式线性阀204中，当向线圈124供应了电流时，形成磁场，从而磁通在壳体202、柱塞200、线圈壳186等中流动。此时的磁力线能够如图6A的箭头示出。该图示出了柱塞200的轴线与壳体202的轴线发生偏离从而柱塞主体208在图中的左侧部分与壳体202的圆筒部件206接触的状态。在通过在该状态下向线圈124通电而例如有与6条磁力线相当的磁通从固定磁心126向柱塞主体208的上端流动的情况下， 与5条磁力线相当的磁通向柱塞主体208与圆筒部件206接触的那侧(图中的左侧)流动， 与1条磁力线相当的磁通向柱塞主体208与圆筒部件206不接触的那侧(图中的右侧)流动。因此，与向柱塞主体208与圆筒部件206接触的那侧流动的磁通与向不接触的那侧流动的磁通之差相当的力作用于柱塞200。S卩，在柱塞200和圆筒部件206之间产生基于与4 条磁力线相当的磁通产生的吸引力，并产生与该吸引力相应的摩擦力。另一方面，向本系统10的电磁式线性阀80等所具有的线圈124通电时的磁力线能够如图6B的箭头示出。该图示出了柱塞122的轴线与壳体120的轴线发生偏离从而柱塞122的小外径部152在图中的左侧部分与壳体120的小圆筒部件130的嵌入部140接触的状态。在通过在该状态下向线圈124通电而例如有与6条磁力线相当的磁通从固定磁心 126向柱塞122的大外径部150的上端流动的情况下，仅有与2条磁力线相当的磁通从柱塞 122的作为第一磁通通过部的大外径部150向作为第二磁通通过部的小外径部152流动。 这是因为当磁通从大外径部150向小外径部152流动时磁通流经的区域的截面积急剧减少从而在小外径部152中发生磁饱和的缘故。因此，未能从大外径部150向小外径部152流动的磁通从大外径部150向壳体120的大圆筒部件128经由它们之间的间隙流动。详细来说， 在大外径部150和大圆筒部件128之间，在图中的左侧有与2条磁力线相当的磁通流动，在图中的右侧有与2条磁力线相当的磁通流动。此外，从大外径部150向小外径部152流动的与2条磁力线相当的磁通向小外径部152和嵌入部140接触着的那侧(图中的左侧)流动。因此，在柱塞122与壳体120的内周面之间产生基于与2条磁力线相当的磁通产生的吸引力，在小外径部152与嵌入部140之间产生与该吸引力相应的摩擦力。从而，在有相同量的磁通从固定磁心向柱塞流动的情况下，就在柱塞与壳体的内周面之间产生的摩擦力而言，可使本系统10的电磁式线性阀80等中的摩擦力小于变形例的电磁式线性阀204中的摩擦力。柱塞与壳体的内周面之间的摩擦力不管柱塞停止还是移动都会产生，并且是阻止柱塞移动的力。电磁式线性阀通过控制作用于柱塞的朝上的力和朝下的力之间的平衡来控制高压侧工作液通路内的工作液液压与低压侧工作液通路内的工作液液压之间的压差，因此如果阻止柱塞移动的摩擦力很大，有可能会影响压差控制。因此，本系统10的电磁式线性阀80等与比较例的电磁式线性阀204相比能够更恰当地控制高压侧工作液压与低压侧工作液压之间的压差。此外，除上述摩擦力以外有时也产生其它阻止柱塞移动的力。如果在磁通流动的状况下导体移动，则由于电磁感应效应，会产生欲阻止该导体移动的力，即电动势。导体的移动速度越高，由电磁感应引起的电动势就越大，并且在导体停止时该电动势不产生。艮口， 在电磁式线性阀中，当向线圈通电时磁通向柱塞、壳体等流动时，如果柱塞移动，也会产生上述电动势。但是，由电磁感应引起的电动势在柱塞停止时不产生，在柱塞低速移动时非常小，因此可以认为对压差控制的影响很小。电磁式线性阀存在控制压差时的自激振动的问题。自激振动是指柱塞以依赖于对柱塞施力的螺旋弹簧的弹簧常数的固有振动频率进行的振动，这种振动是不期望的。即，希望抑制、换句话说衰减自激振动，希望对自激振动作用大的衰减力。由上述电磁感应引起的电动势由于柱塞的移动速度越高就越大，因此能够很好地衰减自激振动。由电磁感应引起的电动势依赖于柱塞的移动速度，但也依赖于在柱塞内流动的磁通的量。即，如果柱塞的移动速度相等，侧在柱塞内流动的磁通的量越多，电动势就越大。由于本系统10的电磁式线性阀80等的柱塞122的大外径部150的外径和比较例的柱塞200的柱塞主体208的外径大致相同，因此在本柱塞122内流动的磁通的量几乎与在比较例的电磁式线性阀204的柱塞200内流动的磁通的量相同。因此，本系统10的电磁式线性阀80等可与比较例的电磁式线性阀204同等地衰减自激振动。即，本系统10的电磁式线性阀80等与比较例的电磁式线性阀204相比可降低柱塞与壳体的内壁面之间的摩擦力，而不会降低自激振动的衰减效果。
此外，在比较例的电磁式线性阀204被打开的情况下，从通孔146流入的工作液以向上顶柱塞主体208的下面的状态在壳体202内流动。另一方面，在本系统10的电磁式线性阀80等被打开的情况下，由于在壳体120的小圆筒部件130上形成了突出部142，因此从通孔146流入的工作液难以流入柱塞的小外径部152的下面侧。流入壳体内的工作液猛烈作用于柱塞的情况被认为是引起柱塞自激振动的一个原因，因此本系统10的电磁式线性阀80等与比较例的电磁式线性阀204相比可抑制自激振动。而且，在本系统10的电磁式线性阀80等中，壳体120内的多个液室通过形成在壳体120上的切除部156而相连通。因此，壳体120内的各个液室内的工作液的液压基本固定。另一方面，在变形例的电磁式线性阀204中，工作液经由柱塞主体208与圆筒部件206 之间的间隙而在柱塞主体208上方的液室与下方的液室之间流动。因此，柱塞主体208上方的液室内的工作液液压与下方的液室内的工作液液压有时会不同。壳体内的工作液液压不均勻被认为是引起柱塞自激振动的一个原因，因此本系统10的电磁式线性阀80等与比较例的电磁式线性阀204相比可抑制自激振动。此外，在比较例的电磁式线性阀204中，壳体202的壁面由圆筒部件206构成。因此，如果在该电磁式线性阀204被安装到基体时圆筒部件206在外周面的槽216处被紧固， 则圆筒部件206可能会发生变形，从而柱塞主体部208与圆筒部件206之间的间隙变窄。另一方面，在本系统10的电磁式线性阀80等中，如上所述，在大圆筒部件128与小圆筒部件 130的嵌入部140之间形成有环形空间196，从而即便大圆筒部件128变形，嵌入部140与小外径部152之间的间隙也不会变窄。因此，本系统10的电磁式线性阀80等是可靠性比比较例的电磁式线性阀204更高的电磁式线性阀。<将上述实施方式变形后的方式>图7示出了将上述系统10的电磁式线性阀80变形而得的方式的电磁式线性阀 220。变形方式的电磁式线性阀220除柱塞222和构成壳体224的固定磁心226之外，具有与上述系统10的电磁式线性阀80大致相同的构成，因此以柱塞222和固定磁心226为重点进行说明，而对于具有同样功能的构成要素，使用相同的符号并省略说明或者简单进行说明。变形方式的电磁式线性阀220所具有的柱塞222包括大致圆柱形的圆柱部件228 ； 以及固定在该圆柱部件228的下端的阶梯形状的阶梯部件230。阶梯部件230能够划分成位于上端部的压入部232、位于下端部的杆部234、以及位于所述压入部232和杆部234之间的滑动接触部236。在圆柱部件228的下端面形成有有底孔238，阶梯部件230的压入部 232被压入在该有底孔238中。由阶梯部件230和圆柱部件228组合形成的柱塞222具有与上述电磁式线性阀80所具有的柱塞122相同的形状和相同的大小，作为大外径部的圆柱部件228被插在大圆筒部件128中，作为小外径部的滑动接触部236被插在小圆筒部件130 的嵌入部140中，杆部234被插在小圆筒部件130的突出部142中。从而，在变形方式的电磁式线性阀220中，当在柱塞222的轴线和壳体224的轴线发生偏离的状态下柱塞222移动时，滑动接触部236与嵌入部140滑动接触，圆柱部件228和大圆筒部件128不会滑动接触，杆部234与突出部142也不会滑动接触。在构成壳体224的固定磁心226的下端面形成有有底孔240，螺旋弹簧180以被压缩的状态设置在该有底孔240的底面与圆柱部件228的上端面之间。柱塞222通过该螺旋弹簧180的弹性力被向下施力，阶梯部件230的杆部234的下端落座于形成在阀部件132 上的通孔146的开口 148中。即，杆部234的下端起阀体功能。阶梯部件230和圆柱部件 228均由强磁性材料形成，并对阶梯部件230的表面实施了渗碳热处理。此外，图8示出了将上述系统10的电磁式线性阀80变形而得的另一方式的电磁式线性阀250。该变形方式的电磁式线性阀250除壳体252之外，具有与上述系统10的电磁式线性阀80大致相同的构成，因此以壳体252为重点进行说明，而对于具有同样功能的构成要素，使用相同的符号并省略说明或者简单进行说明。变形方式的电磁式线性阀250所具有的壳体252具有构成壁面的大致圆筒形的壁部件254。该壁部件254由强磁性材料形成，并能够划分成位于上端部的大内径部256、位于该大内径部256的下方并且具有比大内径部256的内径小的内径的小内径部258、位于该小内径部258的下方并且具有比小内径部258的内径小的内径的杆插入部260、以及位于下端部的下端部262。壁部件254具有与上述电磁式线性阀80所具有的由大圆筒部件128 和小圆筒部件130组合构成的部分相同的形状和相同的大小，柱塞122的大外径部150被插在大内径部256中，小外径部152被插在小内径部258中，杆部154被插在杆插入部260 中。从而，在变形方式的电磁式线性阀250中，当在柱塞122的轴线和壳体252的轴线发生偏离的状态下柱塞122移动时，小外径部152与小内径部258滑动接触，大外径部150和大内径部256不会滑动接触，杆部154与杆插入部260也不会滑动接触。在壁部件254上形成有起杆插入部连通部的功能的切除部264，第三柱塞液室174 和第四柱塞液室176通过该切除部264相连通。该切除部264在壁部件254的外周面上开口，该开口起流出端口的功能。此外，为了使得第二柱塞液室168和第三柱塞液室174之间的工作液的流动变得容易，在柱塞122的小外径部152的外周面的一部分上以在轴线方向上延伸的方式形成了平面部266。通过上述的构造，两个变形方式的电磁式线性阀220、250分别能够与上述系统10 的电磁式线性阀80同样地维持通过由电磁感应引起的电动势衰减自激振动的效果，并且降低柱塞与壳体的内壁面之间的摩擦力。
权利要求
1.一种电磁式线性阀，包括壳体，在所述壳体内填充有工作液，并且所述壳体具有划分部，所述划分部将所述壳体的内部划分成第一液室和第二液室；以及通孔，所述通孔贯穿所述划分部，以连通所述第一液室和所述第二液室；柱塞，所述柱塞能够在其轴线方向上移动，并被设置在所述第一液室内，并且所述柱塞的起阀体的功能的一个端部能够落座于所述通孔朝向所述第一液室的开口，该开口起阀座的功能；流入端口，所述流入端口设置在所述壳体上，并与所述第二液室连通；流出端口，所述流出端口设置在所述壳体上，并与所述第一液室连通；弹性体，所述弹性体将所述柱塞向下述方向施力，所述方向是所述柱塞的一个端部接近所述通孔的所述开口的方向和所述柱塞的一个端部离开所述开口的方向中的一个方向；线圈，所述线圈绕所述壳体而设置，并形成磁场，所述磁场用于使所述柱塞向与所述弹性体对所述柱塞施力的方向相反的方向移动；所述柱塞通过具有下述部分而形成为阶梯形状(a)大外径部，所述大外径部自身的一个端部成为所述柱塞的另一端部，所述另一端部是所述柱塞的所述一个端部的相反侧的端部，并且所述大外径部由强磁性材料形成；以及(b)小外径部，所述小外径部与所述大外径部连续并位于所述一个端部侧，并且由强磁性材料形成；所述壳体具有(c)大内径部，所述大内径部由强磁性材料形成，并且在存在间隙的状态下被所述大外径部插入；以及(d)小内径部，所述小内径部与所述大内径部连续并由强磁性材料形成，并且在存在间隙的状态下被所述小外径部插入；所述小外径部与所述小内径部之间的间隙小于所述大外径部与所述大内径部之间的间隙。
2.如权利要求1所述的电磁式线性阀，其中，所述电磁式线性阀被构造成当所述柱塞在所述壳体内移动时，所述小外径部与所述小内径部滑动接触，而所述大外径部不与所述大内径部滑动接触。
3.如权利要求1或2所述的电磁式线性阀，其中，所述小外径部的外径相对于所述大外径部的外径的比率大于或等于1/2且小于或等于 4/5。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电磁式线性阀，其中，所述小外径部与所述小内径部之间的间隙相对于所述大外径部与所述大内径部之间的间隙的比率大于或等于1/10且小于或等于1/5。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电磁式线性阀，其中，所述柱塞具有杆部，所述杆部与所述小外径部连续并位于所述一个端部侧，并且具有比所述小外径部的外径小的外径，所述杆部自身的端部起所述阀体的功能，所述柱塞通过加工由强磁性材料形成的单一素材而成形，并且所述柱塞被构造成对所述柱塞的至少起所述阀体的功能的部分的表面实施用于提高该表面的硬度的表面热处理。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电磁式线性阀，其中，所述柱塞具有杆部，所述杆部与所述小外径部连续并位于所述一个端部侧，并且具有比所述小外径部的外径小的外径，所述杆部自身的端部起所述阀体的功能，所述第一液室包括(a)通过所述大外径部与所述小外径部之间的台阶面和所述大内径部与所述小内径部之间的台阶面划分的大外径部-小内径部间液室；以及(b)通过所述小外径部与所述杆部之间的台阶面和所述划分部划分的小外径部-划分部间液室，所述小内径部具有小内径部连通路，所述小内径部连通路与通过在所述小外径部和所述小内径部之间存在间隙而形成的连通路不同地另外连通所述大外径部-小内径部间液室与所述小外径部-划分部间液室。
7.如权利要求1至6中任一项所述的电磁式线性阀，其中，所述柱塞具有杆部，所述杆部与所述小外径部连续并位于所述一个端部侧，并且具有比所述小外径部的外径小的外径，所述杆部自身的端部起所述阀体的功能，所述壳体具有杆插入部，所述杆插入部与所述小内径部的与所述大内径部侧相反的那侧连续，并在存在间隙的状态下被所述杆部插入，并且所述杆插入部的内径小于所述小内径部的内径，所述小外径部与所述小内径部之间的间隙小于所述杆部与所述杆插入部之间的间隙。
8.如权利要求7所述的电磁式线性阀，其中，所述第一液室包括通过所述小外径部与所述杆部之间的台阶面和所述划分部划分的小外径部-划分部间液室，所述小外径部-划分部间液室包括(a)通过所述小外径部与所述杆部之间的台阶面和所述小内径部与所述杆插入部之间的台阶面划分的小外径部-杆插入部间液室；(b)通过所述杆插入部与所述划分部划分的杆插入部-划分部间液室，所述杆插入部具有杆插入部连通路，所述杆插入部连通路与通过在所述杆部和所述杆插入部之间存在间隙而形成的连通路不同地另外连通所述小外径部-杆插入部间液室与所述杆插入部-划分部间液室，并且所述杆插入部连通路在所述壳体的外周面上开口， 所述杆插入部连通路的开口起所述流出端口的功能。
9.如权利要求8所述的电磁式线性阀，其中，所述第一液室还包括通过所述大外径部与所述小外径部之间的台阶面和所述大内径部与所述小内径部之间的台阶面划分的大外径部-小内径部间液室，所述小内径部具有小内径部连通路，所述小内径部连通路与通过在所述小外径部和所述小内径部之间存在间隙而形成的连通路不同地另外连通所述大外径部-小内径部间液室与所述小外径部-划分部间液室，所述小内径部连通路连通所述大外径部-小内径部间液室与所述小外径部-划分部间液室的所述小外径部-杆插入部间液室。
10.如权利要求1至9中任一项所述的电磁式线性阀，其中，所述壳体由下述部件组合而成(a)大圆筒部件，所述大圆筒部件由强磁性材料形成， 并具有比所述大外径部的外径大的内径；以及(b)小圆筒部件，所述小圆筒部件由强磁性材料形成，具有比所述小外径部的外径大且比所述大外径部的外径小的内径，并且具有嵌入所述大圆筒部件中的嵌入部，所述大圆筒部件中未被所述嵌入部嵌入的部分起所述大内径部的功能，并且所述小圆筒部件的所述嵌入部起所述小内径部的功能，并且所述电磁式线性阀被装配在基体上来使用，所述大圆筒部件具有环形槽，所述环形槽形成在所述大圆筒部件的被所述嵌入部嵌入的部分的外周面上，并且在所述电磁式线性阀被装配到所述基体时所述大圆筒部件在所述环形槽处被所述基体紧固，在位于所述大圆筒部件的内周面与所述嵌入部的外周面之间、且在所述轴线方向上与所述槽的位置相同的位置上设置有环形空间。
11.如权利要求1至10中任一项所述的电磁式线性阀，其中，在将所述柱塞的一个端部接近所述通孔的所述开口的方向定义为接近方向、并将所述柱塞的一个端部离开所述开口的方向定义为离开方向的情况下，所述壳体具有磁心部，所述磁心部由强磁性材料形成，并且以面对所述大外径部的所述另一端部侧的端面的方式设置在所述壳体的所述离开方向侧的端部，所述弹性体设置在所述大外径部与所述磁心部之间，并且通过弹性力将所述柱塞向所述接近方向施力，所述电磁式线性阀被构造成随着所述线圈产生磁场而在所述大外径部和所述磁心部之间产生使两者接近的方向的磁力。
12.如权利要求11所述的电磁式线性阀，其中， 所述电磁式线性阀被构造成具有圆筒形的线圈壳，所述线圈壳由强磁性材料形成，并且以包围所述线圈的方式固定设置在所述壳体的外周面上，所述线圈壳的所述离开方向侧的端部在所述轴线方向上位于比所述磁心部的所述一个端部侧的端面的位置更靠所述离开方向侧的位置，并且所述线圈壳的所述接近方向侧的端部在所述轴线方向上位于比所述大内径部与所述小内径部之间的台阶面的位置更靠所述接近方向侧的位置。
13.一种电磁式线性阀，包括壳体，在所述壳体内填充有工作液，并且所述壳体具有划分部，所述划分部将所述壳体的内部划分成第一液室和第二液室；以及通孔，所述通孔贯穿所述划分部，以连通所述第一液室和所述第二液室；柱塞，所述柱塞能够在其轴线方向上移动，并被设置在所述第一液室内，并且所述柱塞的起阀体的功能的一个端部能够落座于所述通孔朝向所述第一液室的开口，该开口起阀座的功能；流入端口，所述流入端口设置在所述壳体上，并与所述第二液室连通； 流出端口，所述流出端口设置在所述壳体上，并与所述第一液室连通； 弹性体，所述弹性体将所述柱塞向下述方向施力，所述方向是所述柱塞的一个端部接近所述通孔的所述开口的方向和所述柱塞的一个端部离开所述开口的方向中的一个方向；线圈，所述线圈绕所述壳体而设置，并形成磁场，所述磁场用于使所述柱塞向与所述弹性体对所述柱塞施力的方向相反的方向移动；所述柱塞具有在所述柱塞的轴线上邻接设置并且随着所述线圈产生磁场而磁通向所述轴线方向流动的下述两个磁通通过部(a)第一磁通通过部，所述第一磁通通过部自身的一个端部成为所述柱塞的另一端部，所述另一端部是所述柱塞的所述一个端部的相反侧的端部；以及(b)第二磁通通过部，所述第二磁通通过部与所述第一磁通通过部连续并位于所述一个端部侧；并且所述柱塞被构造成能够流过所述第一磁通通过部自身内部的磁通量多于能够流过所述第二磁通通过部自身内部的磁通量，所述电磁式线性阀被构造成当所述柱塞在所述壳体内移动时，所述壳体与所述第二磁通通过部滑动接触，而所述壳体与所述第一磁通通过部以在两者之间存在间隙的状态而不滑动接触，并且所述电磁式线性阀被构造成当磁通在所述第一磁通通过部与所述第二磁通通过部内流动时，由于所述第二磁通通过部的磁饱和而无法在所述第二磁通通过部流动的磁通在所述第一磁通通过部与所述壳体之间经由两者之间的间隙流动，并且流过所述第二磁通通过部的磁通在所述第二磁通通过部与所述壳体之间流动。
全文摘要
电磁式线性阀80包括(a)柱塞122，该柱塞通过具有大外径部150和小外径部152而形成为阶梯形状，大外径部150自身的一个端部成为作为所述柱塞的起阀体功能的一个端部相反侧的端部的另一端部，并且具有强磁性，小外径部152与该大外径部连续并具有强磁性；以及(b)壳体120，该壳体具有带强磁性的大内径部128和与该大内径部连续并带强磁性的小内径部140，该大内径部在存在间隙的状态下被大外径部插入，小内径部在存在间隙的状态下被小外径部插入，其中小外径部与小内径部之间的间隙小于大外径部与大内径部之间的间隙。通过如此构成，可通过减小柱塞与壳体的内周面之间的摩擦力，并且产生基于由通过柱塞的磁通发生的电磁感应引起的电动势，来抑制柱塞的自激振动。
文档编号F16K31/06GK102326016SQ200980157058
公开日2012年1月18日 申请日期2009年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者七原正辉, 佐藤圭 申请人:丰田自动车株式会社