| 【発明の名称】 |
ソレノイドバルブ |
| 【発明者】 |
【氏名】東堂園 英樹
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| 【要約】 |
【課題】Ｏリング等のシール手段を透過してしまう制御対象流体を制御するソレノイドバルブにおける、制御対象流体のシール性向上と長期耐久性を得る。
【解決手段】ピストンシール２５（シール手段）とＣＯ2（制御対象流体）の存在する領域との間に、グリースＧ（粘性物質）を封入するグリース室３２（粘性物質封入部）を備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 制御対象流体の存在する領域に接続する２対向面を弁室の内周面部と弁体の外周面部により形成し、該２対向面の間からの制御対象流体の漏れを防止するシール手段を備えたバルブ装置と、前記バルブ装置の弁体部に駆動力を与えるソレノイド部を備え、前記２対向面のシール手段と制御対象流体の存在する領域との間に、該制御対象流体を透過させにくい粘性物質を封入する粘性物質封入部を備えることを特徴とするソレノイドバルブ。
【請求項２】 前記粘性物質封入部には、粘性物質の漏れを防止するシール手段を制御対象流体の存在する領域側に備えることを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ソレノイドバルブに関し、制御対象流体の漏れをより完全に防止するための技術である。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来のソレノイドバルブ１００の要部を説明するための一部断面構成説明図、図４は図３のバルブ部を拡大した図である。
【０００３】このソレノイドバルブ１００は、例えばエアコンの冷媒として利用されるＣＯ2を制御対象流体としているもので、ソレノイド部１０１及びバルブ部１０２の関連した作動によってＣＯ2の圧力や流量を制御可能としている。
【０００４】図３及び図４では、バルブ部１０２のみ断面化され、ソレノイド部１０１の内部構成は不図示となっているが、ソレノイド部１０１は一般的に使用されている公知技術によるものであり、電流をコイルに供給して磁力を発生し、プランジャをセンタポストへと引き付けることで、電流値に応じた大きさの付勢力を発生可能としている。
【０００５】バルブ部１０２は、スプールバルブ方式となっており、円筒状のバルブスリーブ１０４の内筒部１０４ａを摺動面として軸方向に移動する２つのスプール１０５及び１０６が備えられている。
【０００６】スプール１０５はソレノイド部１０１側に配置され、プランジャの付勢力を得ている。また、スプール１０６はスプール１０５に当接するピストンロッド１０６ａと、大気圧を感圧する感圧ピストン１０６ｂから構成されている。
【０００７】バルブスリーブ１０４には、ソレノイド部１０１の反対側の端部に大気圧室１０７が設けられ、感圧ピストン１０６ｂの感圧部１０６ｃが露出している。大気圧室１０７にはスプリング１０８が収容され、感圧部１０６ｃをソレノイド部１０１側に付勢している。
【０００８】１０９，１１０はスプリングリテーナであり、スプリングリテーナ１０９は大気圧室１０７の内側にネジ込み嵌合され軸方向に移動してスプリング１０８の付勢力を調節可能としている。
【０００９】また、バルブスリーブ１０４には、軸方向に３つのポート１１１，１１２，１１３が設けられ、それぞれのポートに制御対象流体であるＣＯ2が流体ＰS，ＰD，ＰCとして導かれ、スプール１０５，１０６の作動によって圧力や流量が制御される。
【００１０】ソレノイドバルブ１００の作動を以下に説明する。スプール１０６の感圧ピストン１０６ｂは大気圧とポート１１１の流体ＰSの圧力を受け、流体ＰSの圧力が上昇すると感圧ピストン１０６ｂは図において左側へ移動し、流体ＰSの圧力が下降すると感圧ピストン１０６ｂは図において右側へ移動する。
【００１１】感圧ピストン１０６ｂはピストンロッド１０６ａを介してスプール１０５と当接係合しているため、上記の移動作用と、ソレノイド部１０１のプランジャの推力Ｆ（矢印Ｆ方向にスプール１０５を付勢する力）とのバランスによりスプール１０５を移動させてポート１１２からポート１１３へと流れる流体ＰDの流量を制御する。
【００１２】そして、ポート１１３からの流体ＰCがオリフィス１１４を備えた経路１１５によってポート１１１へと導入され、流体ＰSの圧力を制御する。
【００１３】制御対象流体であるＣＯ2の漏れ防止としては、バルブスリーブ１０４の外周に設けられた溝等に嵌合保持されるゴム状弾性体によるＯリング１２０，１２１，１２２によりシール性を得ている。
【００１４】また、感圧ピストン１０６ｂは、バルブスリーブ１０４の内筒部１０４ａに設けられた段部と保持プレート１２６により形成される溝部に嵌合保持されるゴム状弾性体によるＯリング状のピストンシール１２５が、感圧ピストン１０６ｂの摺動する外周面に対し接触し、シール性を得ている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、制御対象流体としてＣＯ2が用いられる上記した従来技術の場合には、ゴム状弾性体によるＯリングにより、ＣＯ2の封止を行なうことになるが、Ｏリングやピストンシールの材料の特性から微量ではあるがゴム材料の分子中をＣＯ2が透過してしまうことがあり、完全にＣＯ2の封止を行なうことは困難である。
【００１６】従って、例えばＣＯ2がエアコンの冷媒として利用されている場合には、長期間の稼動により冷媒が減少してエアコンの能力を低下させてしまうことが懸念される。
【００１７】本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、Ｏリング等のシール手段を透過してしまう制御対象流体を制御するソレノイドバルブにおける、制御対象流体のシール性向上と長期耐久性を得ることにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明にあっては、制御対象流体の存在する領域に接続する２対向面を弁室の内周面部と弁体の外周面部により形成し、該２対向面の間からの制御対象流体の漏れを防止するシール手段を備えたバルブ装置と、前記バルブ装置の弁体部に駆動力を与えるソレノイド部を備え、前記２対向面のシール手段と制御対象流体の存在する領域との間に、該制御対象流体を透過させにくい粘性物質を封入する粘性物質封入部を備えることを特徴とする。
【００１９】従って、制御対象流体の存在する領域からシール手段へと向かう制御対象流体を粘性物質により阻止することができ、またシール手段の膨潤や変形等の劣化を抑え、かつ粘性物質の潤滑性により作動部の摺動性を高め、ソレノイドバルブバルブ装置部のシール性を向上させることが可能となる。
【００２０】また、前記粘性物質封入部には、粘性物質の漏れを防止するシール手段を制御対象流体の存在する領域側に備えることも好適である。
【００２１】これにより、粘性物質のより安定した保持が行なえ、粘性物質と制御対象流体との混合を防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用した実施の形態であるソレノイドバルブ１のバルブ装置としてのバルブ部２を説明する断面構成説明図である。
【００２３】このソレノイドバルブ１は、図３で詳細に示したソレノイドバルブ１００と同様の機能を有するもので、例えばエアコンの冷媒として利用されるＣＯ2を制御対象流体とし、ソレノイド部及びバルブ部２の関連した作動によってＣＯ2の圧力や流量を制御可能としている。
【００２４】図１において、制御対象流体であるＣＯ2の存在する領域としては、バルブスリーブ４のポート１１及びポート１１に接続する弁室４ｂである。
【００２５】弁室４ｂには弁体としての感圧ピストン６ｂが摺動自在に挿入されており、２対向面としての弁室４ｂの内周面部４ｂ１と感圧ピストン６ｂの外周面部６ｂ１との間をシール対象領域としている。
【００２６】感圧ピストン６ｂの外周面部６ｂ１には、シール手段としてのゴム状弾性体によるＯリング状のピストンシール２５が備えられている。このピストンシール２５は、バルブスリーブ４の内筒部４ａに嵌合固定されたＯリングガイド３１と保持プレート２６により形成される溝に保持されている。
【００２７】さらに、保持プレート２６よりもＣＯ2の存在する側であって、感圧ピストン６ｂの外周面部６ｂ１を取り囲む環状領域に、粘性物質としてのグリースＧを封入するためのグリース室３２（粘性物質封入部）が配置されている。
【００２８】グリースＧとしては、ＣＯ2の溶け込みにくいものが好ましく、例えばフッ素系の樹脂を含むものが効果的である。
【００２９】グリース室３２のＣＯ2の存在する側には、グリースＧの漏れを防止するシール手段としてのオイルシール３３が組み込まれている。オイルシール３３はゴム状弾性体によるもので、バルブスリーブ４の内筒部４ａに嵌合固定される嵌め合い部３３ａと、感圧ピストン６ｂの外周面部６ｂ１に当接するグリースＧ側に向かって傾斜したリップ部３３ｂとを備えている。
【００３０】オイルシール３３により、グリース室３２おけるグリースＧのより安定した保持が行なえ、グリースＧとＣＯ2との混合を防止することができる。
【００３１】このような構成のバルブ部２においては、ＣＯ2の存在領域から漏れようとするＣＯ2を、まずグリースＧにより遮蔽し、その後ピストンシール２５によりシールすることで２重にシールすることができる。
【００３２】従って、グリースＧにＣＯ2が溶け込みピストンシール２５側に達することがあっても、ＣＯ2の透過が懸念されるピストンシール２５にＣＯ2が直接的に触れた従来技術の場合と比較して、大幅にＣＯ2の透過量を低減することができる。
【００３３】また、ＣＯ2によるピストンシール２５の膨潤や変形等の劣化を抑え、かつグリースＧの潤滑性により感圧ピストン６ｂの摺動性を高め、バルブ部２のシール性を向上させることが可能となる。
【００３４】図２はソレノイドバルブ１を説明するための一部断面構成説明図である。
【００３５】図２においては、バルブ部２のみ断面化され、ソレノイド部ＳＬの内部構成は不図示となっているが、ソレノイド部ＳＬは一般的に使用されている公知技術によるものであり、電流をコイルに供給して磁力を発生し、プランジャをセンタポストへと引き付けることで、電流値に応じた大きさの付勢力を発生可能としている。
【００３６】バルブ部２は、スプールバルブ方式となっており、円筒状のバルブスリーブ４の内筒部４ａに対して軸方向に移動する２つのスプール５及び６が備えられている。
【００３７】スプール５はソレノイド部ＳＬ側に配置され、プランジャの付勢力を得ている。また、スプール６はスプール５に当接するピストンロッド６ａと、大気圧を感圧する前述の感圧ピストン６ｂから構成されている。
【００３８】バルブスリーブ４には、ソレノイド部ＳＬの反対側の端部に大気圧感圧手段を構成する大気圧室７が設けられ、感圧ピストン６ｂの感圧部６ｃが露出している。大気圧室７にはスプリング８が収容され、感圧部６ｃをソレノイド部ＳＬ側に付勢している。
【００３９】９，１０はスプリングリテーナであり、スプリングリテーナ９は大気圧室７の内側にネジ込み嵌合され軸方向に移動してスプリング８の付勢力を調節可能としている。
【００４０】また、バルブスリーブ４には、軸方向に３つのポート１１，１２，１３が設けられ、それぞれのポートに制御対象流体であるＣＯ2が流体ＰS，ＰD，ＰCとして導かれ、スプール５，６の作動によって圧力や流量が制御される。
【００４１】ソレノイドバルブ１の作動を以下に説明する。スプール６の感圧ピストン６ｂは大気圧とポート１の流体ＰSの圧力を受け、流体ＰSの圧力が上昇すると感圧ピストン６ｂは図において左側へ移動し、流体ＰSの圧力が下降すると感圧ピストン６ｂは図において右側へ移動する。
【００４２】感圧ピストン６ｂはピストンロッド６ａを介してスプール５と当接係合しているため、上記の移動作用と、ソレノイド部ＳＬのプランジャの推力Ｆ（矢印Ｆ方向にスプール５を付勢する力）とのバランスによりスプール５を移動させてポート１２からポート１３へと流れる流体ＰDの流量を制御する。
【００４３】そして、ポート１３からの流体ＰCがオリフィス１４を備えた経路１５によってポート１１へと導入され、流体ＰSの圧力を制御する。
【００４４】制御対象流体であるＣＯ2の漏れ防止としては、図１を参照して詳細に説明した通り、グリースＧとピストンシール２５により行なっている。グリースＧによる感圧ピストン６ｂの潤滑効果によって摺動特性が向上し、ソレノイド部ＳＬにより駆動制御される場合のヒステリシスを減少することも達成される。
【００４５】また、大気圧室７に対するＣＯ2の圧力の影響を抑え、高精度な制御を行なうことが可能となる。
【００４６】
【発明の効果】上記のように説明された本発明によると、シール手段を透過してしまう制御対象流体を制御するソレノイドバルブにおける、制御対象流体の漏れを減少してシール性の向上と長期耐久性を得ることができる。
【００４７】すなわち、制御対象流体の存在する領域からシール手段へと向かう制御対象流体を粘性物質により阻止することができ、またシール手段の膨潤や変形等の劣化を抑え、粘性物質の潤滑性により作動部の摺動性を高めることが可能となる。
【００４８】粘性物質の漏れを防止するシール手段を備えることで、粘性物質のより安定した保持が行なえ、粘性物質と制御対象流体との混合を防止することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４３８５
【氏名又は名称】エヌオーケー株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月２４日（１９９８．１２．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８５００６
【弁理士】
【氏名又は名称】世良 和信 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１９３１２４（Ｐ２０００−１９３１２４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月１４日（２０００．７．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３６７９０１ |
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