| 【発明の名称】 |
電磁弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】渡辺 雅通
【氏名】伊東 卓
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| 【要約】 |
【課題】組付が容易で、流体通路の開閉制御の精度が向上される電磁弁を提供する。
【解決手段】シート部材１６をベース部１４にインサート成形するとき、出力ポート２２との位置合わせを行うための二面幅の突起２６がシート部材１６に形成されているので、二面幅の突起２６を樹脂成形型のピンで挟むことにより、シート部材１６をベース部１４にインサート成形するときの出力ポート２２との位置合わせを正確に行うことができる。また、樹脂成形型のピンの断面積を比較的大きくすることで、ピン強度が向上してインサート成形を容易に行うことができる。さらに、二面幅の突起２６は、成形後、シート部材１６の廻り止めをするので、使用によるシート部材１６のベース部１４に対する回転が簡単な構成で防止される。したがって、組付が容易となり、連通孔２５の開閉制御の精度が確実に向上される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 流体が通過可能な弁座および流体通路を有するシート部材と、前記弁座に当接することで前記流体通路を遮断可能な弁体と、前記シート部材を覆い、前記流体通路に連通する開口部を有するベース部と、前記ベース部の軸方向端部に固定され、通電により駆動力を発生する磁気駆動部と、前記磁気駆動部の駆動力を受けて前記弁体を所定方向に押す可動子と、前記シート部材を前記ベース部にインサート成形するとき、前記開口部の位置合わせをすると共に成形後、前記シート部材の廻り止めをする廻り止め手段と、を備えることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】 前記廻り止め手段は、前記シート部材に形成される二面幅の突起を有することを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
【請求項３】 前記廻り止め手段は、前記シート部材に形成される切欠き部を有することを特徴とする請求項１記載の電磁制御弁。
【請求項４】 前記磁気駆動部の反弁体側端部に設けられ、前記可動子の反弁体側の可動範囲を規制する規制部材を備えることを特徴とする請求項１、２または３記載の電磁弁。
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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、流体通路を開閉制御する電磁弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の電磁弁は、ソレノイド部に発生する磁気吸引力によりムービングコアが駆動されると、弁体がムービングコアとともに駆動され、弁座から離座、あるいは弁座に着座して弁座を有するシート部材に形成された流体通路を開閉制御している。このような電磁弁において、シート部材は樹脂モールド製のベース部内にモールド固定されており、環状あるいは円筒状に形成されているのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の電磁弁において、組付時、シート部材を樹脂モールド製のベース部にインサート成形する場合、シート部材に形成された穴部に樹脂成形型の丸ピンを挿入してシート部材の周方向の位置決めを行うことが考えられる。しかしながら、シート部材の周方向の位置決めを樹脂成形型の丸ピンで行うと、インサート物としてのベース部の体積が小さい場合、上記の丸ピンが折れてインサート成形ができなくなるという問題があった。さらに、平板状のベース部を成形した場合、使用によりシート部材がベース部に対して回転し、流体通路の開閉制御ができなくなる恐れがあった。
【０００４】また、ムービングコアの反弁体側の移動範囲を規制するため、例えば特開平１０−３８１２６号公報に開示されるように、凹形状の非磁性材からなるカップ部材がヨーク等のソレノイド部構成部材により挟み込んで固定されるストッパを備えた電磁弁が知られている。しかしながら、このような構造の電磁弁においては、ヨークとムービングコアとの間のサイドギャップに非磁性材を配置することで、ソレノイド部の磁気吸引力が低下するという問題があった。
【０００５】本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、インサート成形が容易で、流体通路の開閉制御の精度が向上される電磁弁を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、ソレノイド部の磁気吸引力を高めるとともに、ソレノイド部内に異物が侵入することを防止する電磁弁を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の電磁弁によると、廻り止め手段は、シート部材をベース部にインサート成形するとき、開口部の位置合わせをすると共に成形後、シート部材の廻り止めをするので、開口部の位置合わせが容易になり、使用によるシート部材のベース部に対する回転が防止される。したがって、インサート成形が容易となり、流体通路の開閉制御の精度が向上される。
【０００７】本発明の請求項２記載の電磁弁によると、廻り止め手段はシート部材に形成される二面幅の突起を有するので、この二面幅の突起を樹脂成形型のピンで挟むことにより、シート部材をベース部にインサート成形するとき、開口部の位置合わせをすることができる。さらに、樹脂成形型のピンの断面積を大きくすることで、ピン強度が向上してインサート成形を容易に行うことができる。さらにまた、使用によるシート部材のベース部に対する回転が二面幅の突起という簡単な構成で防止され、流体通路の開閉制御の精度が確実に向上される。
【０００８】本発明の請求項３記載の電磁弁によると、廻り止め手段はシート部材に形成される切欠き部を有するので、この切欠き部に樹脂成形型のピンを挿入することにより、シート部材をベース部にインサート成形するとき、開口部の位置合わせを行うことができる。さらに、樹脂成形型のピンの断面積を大きくすることで、ピン強度が向上してインサート成形を容易に行うことができる。さらにまた、使用によるシート部材のベース部に対する回転が切欠き部という簡単な構成で防止され、流体通路の開閉制御の精度が確実に向上される。
【０００９】本発明の請求項４記載の電磁弁によると、可動子の反弁体側の可動範囲を規制する規制部材が磁気駆動部の反弁体側端部に設けられているので、磁気駆動部の可動子の摺動部との隙間に非磁性材を介在させることなく、磁気駆動部の磁気吸引力を高めるとともに、磁気駆動部内に異物が侵入することを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）常閉型の三方弁に本発明の電磁弁を適用した第１実施例を図１〜図５に示す。図１は、ソレノイド部１に電流を流さないで磁気吸引力を発生させていない状態を示している。
【００１１】第１実施例による電磁弁は、図１に示すように、電流を供給することにより磁気吸引力を発生するソレノイド部１と、ソレノイド部１で発生する磁気吸引力により駆動される弁部２とからなる。
【００１２】ソレノイド部１は、円筒状の磁性材からなるコア３とヨーク４とがかしめ固定で連結されて磁気回路が構成されており、コア３の内径部３ａおよびヨーク４の中心部４ａとヨーク４の外径部４ｂとの間に中空円筒状のコイル５が内蔵されている。コイル５は、樹脂製ベース部１４にモールド固定されるターミナル７、および樹脂製ベース部１４に圧入固定されるターミナル１２に巻端が接続し、後述する樹脂製ベース部１４によって形成されたコイルボビン１４ａの周囲に巻回されている。
【００１３】コア３の内径部３ａとヨーク４の中心部４ａとは軸方向において空間ギャップ９を介して対向している。ヨーク４の中心部４ａの内壁と、コア３の内径部３ａの端面と、後述するプレート８とで囲まれた空間に磁性材からなる可動子としてのムービングコア１０が配置されている。ムービングコア１０の図１の左側に位置する磁気吸引側の端部は磁気吸引側に向かって外径が小さくなるようにテーパ部１０ａが形成されている。ムービングコア１０の中心部にはムービングコア１０を軸方向に貫通して穴部１０ｂが形成され、また、ムービングコア１０の吸引方向側端面に凹溝４１が形成されることにより、ムービングコア１０の図１の右側に位置する空間ギャップ１３と、コア３の内径部３aとヨーク４の中心部４ａとの軸方向空間ギャップ９とが連通し、ムービングコア１０が磁気吸引側へ移動することが阻害されないようになっている。
【００１４】ヨーク４の図１の右側に位置する後端には、ムービングコア１０の反弁部側の可動範囲を規制する規制部としての非磁性材からなるプレート８が設けられている。図３に示すように、プレート８には、ヨーク４の打ち出しによるかしめ固定によりヨーク４に接合するのための穴部８ｂが形成されている。穴部８ｂを廃止し溶接等により固定することも可能である。またプレート８は、図２および図４に示すように２箇所の突出部８ａを有しており、この突出部８ａが折り曲げられることで、コネクタ部６がプレート８に固定される。
【００１５】コア３およびベース部１４の内側には、コア３の同軸上で往復動可能な非磁性材からなるシャフト１１が介装されている。シャフト１１は、中実円柱形状であって、摺動部３１、円錐台部３２、大径部３３、円錐台部３４および小径部３５からなる。摺動部３１は、外径が同一径で、クリアンスを介してコア３の内壁に遊嵌合し、軸方向に往復移動することが可能である。円錐台部３２は、大径側の一端が摺動部３１に接続し、小径側の他端が大径部３３に接続している。大径部３３は、一端が円錐台部３２に接続し、他端が円錐台部３４に接続している。この円錐台部３４は、後述するシート部材１６の弁座１６ｂに当接可能である。小径部３５は、一端が円錐台部３４に接続し、他端の端面３５ａが後述するボール部材１５に当接可能である。
【００１６】ベース部１４は、反ソレノイド部側の端部に入力ポート２１が形成され、所定の壁面位置に出力ポート２２および排出ポート２３が形成されている。ベース部１４は後述するシート部材１６を覆っており、開口部としての出力ポート２２はシート部材１６の連通孔２５に連通している。
【００１７】ベース部１４内にモールド固定されるシート部材１６は、基本形が環状であって、作動流体を通過させる通路を切り替えるための弁座１６ａおよび１６ｂと、流体通路としての連通孔２５と、二面幅の突起２６とを有している。弁座１６ａはボール部材１５が当接可能であり、弁座１６ｂは円錐台部３４が当接可能である。図１に示すように、ボール部材１５が弁座１６ａに着座し、円錐台部３４が弁座１６ｂから離座したとき、連通孔２５は出力ポート２２および排出ポート２３に連通する。また、ボール部材１５が弁座１６ａから離座し、円錐台部３４が弁座１６ｂに着座したとき、連通孔２５は入力ポート２１および出力ポート２２に連通する。シート部材１６の二面幅の突起２６は、シート部材１６をベース部１４にインサート成形するとき、出力ポート２２の位置合わせをすると共に成形後、シート部材１６の廻り止めをするためのものである。
【００１８】ベース部１４の反ソレノイド部側の自由端内部には、ボール部材１５、圧縮コイルスプリング１７およびフィルタを兼用したスプリング座２４が収容されている。ボール部材１５は、弁座１６ａおよびシャフト１１の小径部３５の端面３５ａに当接可能である。圧縮コイルスプリング１７は、一方の端部がボール部材１５に当接し、他方の端部がスプリング座２４に当接しているので、ボール部材１５、シャフト１１およびムービングコア１０をソレノイド部１側、すなわち反磁気吸引側に付勢している。ここで、シャフト１１とボール部材１５とは弁体を構成している。
【００１９】図１は、コイル５に電流を供給していない状態を示している。ボール部材１５、シャフト１１およびムービングコア１０は、圧縮コイルスプリング１７により図１の右方向に付勢されている。このとき、ボール部材１５が弁座１６ａに着座し、シャフト１１の円錐台部３４が弁座１６ｂから離座しているので、弁部２の出力ポート２２と排出ポート２３間が連通し、入力ポート２１と出力ポート２２および排出ポート２３間が遮断される。
【００２０】コイル５に電流を供給すると、コア３の内径部３ａとムービングコア１０間で磁気吸引力が発生し、ムービングコア１０とシャフト１１とボール部材１５が圧縮コイルスプリング１７の付勢力に抗し、図１に示される状態から図１の左方向の磁気吸引側に移動する。このとき、ボール部材１５が弁座１６ａから離座し、シャフト１１の円錐台部３４が弁座１６ｂに着座すると、入力ポート２１と出力ポート２２間が連通し、入力ポート２１および出力ポート２２と排出ポート２３間が遮断される。
【００２１】次に、上記構成の電磁弁の組付手順について説明する。
(1) コア３、シート部材１６およびターミナル７を樹脂成形型に取付け、樹脂モールド製のベース部１４にインサート成形する。このとき、図５（Ｂ）に示すように、シート部材１６の二面幅の突起２６を樹脂成形型のピン５０で挟むようにすることにより、ベース部１４の出力ポート２２の連通孔２５に対する位置合わせを正確に行うことができる。また図５（Ａ）に示すように、樹脂成形型のピン５０の断面積を比較的大きくすることで、ピン強度が向上してインサート成形を容易に行うことができる。
【００２２】(2) ボール部材１５、圧縮コイルスプリング１７およびスプリング座２４をベース部１４の入力ポート２１部に取付け、ベース部１４の図１の左端面を熱かしめ等の方法で加工し固定する。
【００２３】(3) ベース部１４に形成されたコイルボビン１４ａにコイル５を巻回した後、ベース部１４にモールド固定されたターミナル７、およびベース部１４に圧入固定されるターミナル１２にコイル５の先端末をフュージング固定する。
【００２４】(4) コア３の内側にシャフト１１を挿入する。
(5) プレート８の穴部８ｂを利用したヨーク４の打ち出しによるかしめ固定あるいは溶接等により、プレート８をヨーク４の後端に接合する。
【００２５】(6) ヨーク４の中心部４ａにムービングコア１０を挿入し、これをコイルボビン１４ａの内側に挿入してヨーク４の前端をコア３側にかしめて固定する。
(7) ターミナル７を所定形状に曲げ加工する。
【００２６】(8) 図２に示すように、コネクタ部６をプレート８上に載置し、プレート８の２箇所の突出部８ａを外側あるいは内側に折り曲げることで、コネクタ部６をプレート８に固定する。
【００２７】上記の(1)〜(8)の手順で組付られた電磁弁は、シート部材１６の二面幅の突起２６が成形後、シート部材１６の廻り止めを行うので、使用によるシート部材１６のベース部１４に対する回転が防止される。さらにプレート８は、ヨーク４の反弁部側端部に設けられており、ムービングコア１０の反弁部側の移動範囲を規制しているので、ヨーク４の中心部４ａの内壁とムービングコア１０との隙間に非磁性材を介在させることなく、ソレノイド部１の磁気吸引力を高めるとともに、ソレノイド部１内に異物が侵入することを防止している。
【００２８】次に、作動について説明する。図１に示すようにソレノイド部１への通電が遮断された状態では、圧縮コイルスプリング１７の付勢力によりムービングコア１０、シャフト１１およびボール部材１５が図１の位置にある。この位置で通電すると、ムービングコア１０は磁気駆動部の駆動力を受けてシャフト１１を図１の左方向に押す。すると、シャフト１１は図１の左方向に移動し、シャフト１１の小径部３５の端面３５ａが圧縮コイルスプリング１７の付勢力に抗してボール部材１５を図１で左方向に押す。そして、ボール部材１５が弁座１６ａから離座し、シャフト１１の円錐台部３４が弁座１６ｂに着座すると、入力ポート２１と出力ポート２２間が連通し、入力ポート２１および出力ポート２２と排出ポート２３間が遮断される。
【００２９】次に、図５に示す第１実施例のシート部材１６に二面幅の突起２６に替えて穴部を形成した比較例について、図７を用いて説明する。比較例においては、図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、シート部材１１６は、基本形が環状であって、２箇所の穴部１２６を有している。組付時においては、シート部材１１６を樹脂モールド製のベース部にインサート成形するとき、図７（Ｂ）に示すように、シート部材１１６の穴部１２６に樹脂成形型のピン１５０を挿入してベース部の開口部の連通孔１２５に対する位置合わせを行う。このとき、図７（Ａ）に示すように、樹脂成形型のピン１５０の断面積が第１実施例に比べて小さいため、ピン１５０が折れてインサート成形ができなくなる恐れがある。さらに、平板状のベース部を成形した場合、使用によりシート部材１１６がベース部に対して回転し、流体通路の開閉制御ができなくなる恐れがある。
【００３０】一方、第１実施例においては、シート部材１６をベース部１４にインサート成形するときの出力ポート２２の位置合わせを行うための二面幅の突起２６がシート部材１６に形成されているので、二面幅の突起２６を樹脂成形型のピン５０で挟むことにより、シート部材１６をベース部１４にインサート成形するとき、出力ポート２２との位置合わせを正確に行うことができる。また、樹脂成形型のピン５０の断面積を比較的大きくすることで、ピン強度が向上してインサート成形を容易に行うことができる。さらに、二面幅の突起２６は、成形後、シート部材１６の廻り止めをするので、使用によるシート部材１６のベース部１４に対する回転が簡単な構成で防止される。したがって、インサート成形が容易となり、連通孔２５の開閉制御の精度が確実に向上される。
【００３１】さらに、第１実施例においては、プレート８は、ヨーク４の反弁体側端部に設けられており、ムービングコア１０の反弁体側の可動範囲を規制しているので、ヨーク４の中心部４ａの内壁とムービングコア１０との隙間に非磁性材を介在させることなく、ソレノイド部１の磁気吸引力を高めるとともに、ソレノイド部１内に異物が侵入することを防止することができる。
【００３２】以上説明した第１実施例では、常閉型の三方弁に本発明の電磁弁を適用したが、常開型の三方弁に本発明の電磁弁を適用することは可能であるし、また、二方弁に本発明の電磁弁を適用することも可能である。
【００３３】（第２実施例）本発明の第２実施例を図６に示す。第２実施例においては、図５に示す第１実施例のシート部材１６に二面幅の突起２６に替えて切欠き部を形成したものである。
【００３４】第２実施例においては、図６に示すように、シート部材６６は、基本形が環状であって、２箇所の切欠き部７６を有している。組付時においては、シート部材６６を樹脂モールド製のベース部にインサート成形するとき、シート部材６６の切欠き部７６に樹脂成形型のピン１００を挿入してベース部の開口部の連通孔７５に対する位置合わせを正確に行うことができる。さらに、樹脂成形型のピン１００の断面積を比較的大きくすることで、ピン強度が向上してインサート成形を容易に行うことができる。さらにまた、切欠き部７６が成形後、シート部材６６の廻り止めをするので、使用によるシート部材６６のベース部１４に対する回転が簡単な構成で防止され、流体通路の開閉制御の精度が確実に向上される。
【００３５】以上説明した本発明の複数の実施例においては、シート部材をベース部にインサート成形するとき、開口部の位置合わせをし、成形後、シート部材の廻り止めをする廻り止め手段を備えているので、開口部の位置合わせが容易になり、使用によるシート部材のベース部に対する回転が防止される。したがって、インサート成形が容易となり、流体通路の開閉制御の精度が向上される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４２６０
【氏名又は名称】株式会社デンソー
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| 【出願日】 |
平成１１年９月１３日（１９９９．９．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９３７７９
【弁理士】
【氏名又は名称】服部 雅紀
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| 【公開番号】 |
特開２００１−８２６２５（Ｐ２００１−８２６２５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月３０日（２００１．３．３０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２５８８５３ |
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