JP2005226808A

JP2005226808A - 電磁弁

Info

Publication number: JP2005226808A
Application number: JP2004038658A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Hase; 浩文長谷; Akira Sakata; 晃坂田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-02-16
Filing date: 2004-02-16
Publication date: 2005-08-25
Also published as: CN100410525C; CN1657763A

Abstract

【課題】電磁弁に固有の情報を示す表示部の形成に際してその作業効率を向上させかつその表示部の視認性を改善した電磁弁を提供する。
【解決手段】視認性およびスペース効率の改善のため、電磁弁の外部に露出したケース１７の平坦部１８ｂには電磁弁に関する情報を示す表示部１８ｃが刻印により形成されている。表示部１８ｃは、作業効率の向上のため、ケース１７の製造工程中に刻印により形成されている。表示部１８ｃ上には表示部１８ｃを含む電磁弁１全体の耐食性を確保するための防錆用のメッキ処理が施されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば内燃機関（以下、エンジンという）の吸気弁や排気弁の開閉タイミングを制御するバルブタイミング調整装置に対するオイル等の流体の供給量を制御するオイルコントロールバルブ（以下、ＯＣＶという）やエンジンの燃焼室内に適量の燃料を適切なタイミングで噴射する燃料噴射弁等として使用可能な電磁弁に関するものである。

従来の電磁弁の表面には、その電磁弁に関する、例えば機種型名あるいは製造番号等の固有情報を示す文字やマーク等の表示部が形成されている。表示方法としては、刻印、スタンプあるいはレーザ照射等の方法が電磁弁の製品形状に応じて使用されている。例えば、大きな平面が確保できる場合には、上記いずれの表示方法も適用可能であり、その情報の視認性も良好となる。しかし、電磁弁のように、全体的に円筒形状を有する製品の場合には、適当な平面を確保できることは少ない。このため、曲面に情報を表示せざるを得ず、刻印やレーザ照射の方法を用いる場合には、表示不可能か、もしくは表示可能であっても表示部分が歪み等によって視認性が悪くなるという不都合が生じる。

特許文献１は電磁式燃料噴射弁を開示しており、この燃料噴射弁の外周面には機種等を表示する識別マーク（表示部）が転写印刷等の印刷技術によって表示されている。しかし、この場合には、外周面が曲面のためスペース効率が悪く、また外周面には凹凸があり、多くの情報を表示することができず、さらに表示する上での作業効率も悪い。

特開平６−７４１２８号公報（図１）

この発明は、従来の電磁弁における欠点を克服するためになされたもので、その目的とするところは、表示部の形成に際してその作業効率を向上させかつその表示部の視認性を改善した電磁弁を提供する点にある。

この発明に係る電磁弁は、複数の流体ポートを有するハウジング内にスプールを摺動可能に配設したバルブ部と、このバルブ部の上記スプールと当接し、一体的に移動可能なシャフトを上記ハウジングの軸方向に摺動するソレノイド部とからなり、内燃機関における流体の流量を制御する電磁弁において、上記ソレノイド部は、ボビンにコイル線を巻回したコイル成形体と、このコイル成形体を収容するケースとを含み、このケースは、円筒形状の胴体部と、この胴体部の一端に位置しかつ上記バルブ部のハウジングを固定する固定部と、上記胴体部の他端に位置しかつ内側に折り曲げられて形成された円環状の平坦部とを備え、このケースの平坦部に電磁弁に関する情報の表示部を設けたことを特徴とするものである。

この発明によれば、ケースの円環状の平坦部に電磁弁に関する情報の表示部を設けるように構成したので、ケースの円環状の平坦部という狭小箇所を有効に利用することで、曲面に対して表示部を形成した従来の電磁弁と比べてスペース効率を格段に改善することができると共に、外部に露出した平坦部に表示部を設けることで、視認性を大幅に向上させることができるという効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電磁弁の内部構造を示す断面図であり、図２は図１に示した電磁弁におけるケースを示す上面図であり、図３（ａ）から図３（ｈ）はそれぞれ図１および図２に示したケースの一連の製造工程を示す断面図である。なお、図１および図３において上側を前方とし、下側を後方とする。

電磁弁１は、図１に示すように、バルブ部３とこのバルブ部３の開閉を制御するソレノイド部５とから概略構成されている。

バルブ部３は、貫通孔７ａを有する略円筒状のハウジング７と、このハウジング７の貫通孔７ａ内にその軸方向（矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向）に摺動可能に配設された略円柱状のスプール９とから概略構成されている。ハウジング７の外周面には、複数（この実施の形態１では５つ）の流体ポート１１が形成されている。これらの流体ポート１１は、バルブタイミング調整装置（図示せず）の進角油圧室（図示せず）、遅角油圧室（図示せず）およびオイルポンプ（図示せず）またはオイルパン（図示せず）に接続されている。このため、ハウジング７内におけるスプール９の位置関係により各流体ポート１１の開口面積が変化してオイル等の流体の給排量が制御されることになる。

また、ハウジング７には、貫通孔７ａの最後部に後端壁７ｂが形成されており、この後端壁７ｂとスプール９の後端部９ａとの間にはスプール９を矢印Ａ方向に常に付勢するコイルスプリング１３が配設されている。後端壁７ｂには、スプール９が矢印Ｂ方向に移動した際に後端壁７ｂとスプール９の後端部９ａとの間に生じる背圧を外部に排出する排出ポート７ｃが形成されている。さらに、ハウジング７の最前部にはソレノイド部５との接合が可能な大径基端部７ｄが形成され、この大径基端部７ｄの後部には取付け座部７ｅが形成されている。

ソレノイド部５は、コイル成形体１５と、このコイル成形体１５の保護機能を有しかつ磁気回路を構成する金属製のケース１７とから概略構成されている。コイル成形体１５は、略円筒状のボビン１９と、このボビン１９の外周面１９ａに巻回されたコイル２１と、上記ボビン１９に一体に設けられたターミナル２３と、磁気回路を構成する略有底筒状のコア２５と、このコア２５と上記ボビン１９とをターミナル２３と共に一体化する外装樹脂部２７とから概略構成されている。

ボビン１９の中央には軸方向に貫通する貫通孔２９が形成されており、その貫通孔２９の最前部にはボビン１９の径方向外方に延在する前端面（軸方向一端面）３１が形成されている。前端面３１は、コイル２１とターミナル２３との配線を処理する処理部分を除いて平坦状に形成されている。貫通孔２９の最後部には上記径方向外方に延在する後端部３３が形成されており、この後端部３３には径方向内方へ凹んで外装樹脂部２７を受け入れる凹部３５が形成されている。また、後端部３３には、外装樹脂部２７の肉厚を均一化するための凹溝３７が周方向に沿って形成されている。また、ターミナル２３と外装樹脂部２７の一部とはソレノイド部５へ給電する外部電源（図示せず）との電気的接続を行うコネクタ部３８を構成している。

コア２５の中央後部の内側には有底筒部（筒部）３９が形成されており、コア２５の外周面２５ａには前部側に径方向外方に延在する鍔部４１が形成されている。鍔部４１の後面（外周面）４１ａは、ボビン１９の前端面３１と同様に平坦状に形成されており、ボビン１９の貫通孔２９内にコア２５が圧入固定された際に、ボビン１９の前端面３１との密着が可能である。また、鍔部４１の外周縁には、外装成形時におけるバルブ部３とソレノイド部５との間の樹脂の流れを確保する複数（この実施の形態１では３つ）の切欠き部４３が形成されている。この切欠き部４３の底部、すなわち鍔部４１の外周縁から最も遠い部分の外径寸法は、ボビン１９の前端面３１の外径寸法と等しいか、あるいはそれより大きく設定されている。このため、ボビン１９の前端面３１はコア２５の鍔部４１によって実質的に覆われることになるため、樹脂の流れがボビン１９の前端面３１に直接作用することがない。

このように構成されたコイル成形体１５におけるボビン１９の貫通孔２９内には、シャフト４５が配設されている。シャフト４５の中央外周面上には所定位置に可動子としてのプランジャ４７が圧入固定されており、このプランジャ４７は、その外周面とコア２５の有底筒部３９の内周面と所定のクリアランスを有しながら収容されている。シャフト４５の前端部４５ａと後端部４５ｂはそれぞれ、コア２５の有底筒部３９及びボビン１９の貫通孔２９内の後部側に配設されたボス５１の内周面の所定位置に圧入固定された軸受部材４９、５０に摺接、支持されている。シャフト４５の後端部４５ｂの外周面上には所定位置にボビン１９の貫通孔２９内の後部側に配設されたボス５１の内周面に摺接する軸受部材５０が圧入固定されている。ボス５１は断面略Ｈ字状の部材であり、貫通孔２９の内周面に接する磁気吸引部５１ａを有している。ボス５１の後端部５１ｂは、バルブ部３とソレノイド部５とを区画する略円盤状のプレート５３の中孔５３ａ内に圧入固定されている。プレート５３は鋼板打抜き部材であり、その周縁部はバルブ部３における大径基端部７ｂと後述するケース１７の後端に形成された後端薄肉部１７ｃと胴体部１７ａの境界段部との間に同軸的に挟着されている。また、シャフト４５の後端部４５ｂはバルブ部３のスプール９の前端部９ｂに対して同軸上で突き合わされており、ソレノイド部５への通電時におけるシャフト４５の摺動距離に応じた距離だけ、スプール９の摺動が可能である。

ケース１７は、図１に示すように、略円筒状の胴体部１７ａと、この胴体部１７ａの前端（胴体部の他端）に位置しかつ内側に折り曲げられて形成された前端厚肉部１７ｂと、胴体部１７ａの後端（胴体部の一端）に形成された後端薄肉部（固定部）１７ｃとから概略構成されている。胴体部１７ａの外周面の所定位置には略Ｌ字状のブラケット５５が溶接により固定されている。ブラケット５５には、電磁弁１をエンジン（図示せず）に固定するために用いられるボルト（図示せず）を挿通するボルト孔５５ａが形成されている。前端厚肉部１７ｂは内側に折り曲げられており、コイル成形体１５内に配設されたコア２５の鍔部４１を覆う外装樹脂部２７との間にＯリング５７を圧縮し、挟み込むような構造となっている。また、前端厚肉部１７ｂの前部には外装樹脂部２７の一端面２７ａおよびコネクタ部３８を貫通露出させる円形の開口部１８ａが形成されており、その開口部１８ａの周囲には円環状の平坦部１８ｂが形成されている。後端薄肉部１７ｃは、内側に折り曲げられて、コイル成形体１５にプレート５３を介して支持するハウジング７の大径基端部７ｄを保持している。

ケース１７の円環状の平坦部１８ｂには、図２に示すように、電磁弁１に関する情報を示す表示部１８ｃが刻印により形成されている。電磁弁１に関する情報としては、例えば機種型名、製造ロット番号あるいはシリアル番号等、その電磁弁１に固有の情報の他、同一機種であっても個別に変更可能な内容を挙げることができる。また、機種型名等、製品毎に不変な内容を示す場合には、刻印により表示することが有効であるが、同一機種であっても個別に変更可能な内容を示す場合には、表示内容の変更に対応できるレーザ照射等の手段により表示することが望ましい。さらに、レーザ照射等の手段により表示する場合には、上記平坦部１８ｂまたはこの平坦部１８ｂにスペースがないときには、平坦部１８ｂに限らず、外装樹脂部２７の一端面２７ａ上に印字してもよい。

平坦部１８ｂに形成された表示部１８ｃ上には、防錆用のメッキ処理が施されている。このメッキ処理を施すことで、電磁弁１が、外部から浸入する水等により耐食性が要求される、例えばエンジンルーム（図示せず）内に取り付けられる場合に、刻印による耐食性への影響を考慮しなくて済む。

次に動作について説明する。
まず、電磁弁１のソレノイド部５へ通電されていない場合（非通電時）には、図１に示すように、コイルスプリング１３により、バルブ部３におけるスプール９とこれに当接したシャフト４５が矢印Ａ方向に付勢されており、シャフト４５はプランジャ４７の前端面が軸受部材４９の後端面に当接する位置に停止している。次に、電磁弁１に通電されると、コイル２１から発生する磁力によりプランジャ４７が矢印Ｂ方向に移動する。このとき、プランジャ４７を圧入固定したシャフト４５を介してスプール９もコイルスプリング１３の付勢力に抗して所定距離だけ動作し、これによりハウジング７の流体ポート１１の開口面積が制御される。

次にケース１７の製造方法について説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、所定の厚さの金属板（図示せず）から打抜いて所定の径を有する円形状の平板５９を用意する。次に、図３（ｂ）乃至図３（ｄ）に示すように、平板５９に対して絞り加工を施して円筒状のケース前駆体６１を作製する。次に、図３（ｅ）に示すように、ケース前駆体６１の下端周縁部を他の上部よりも薄肉化して段部６３を形成すると共に、ケース前駆体６１の上部を成形して内側上部に角部６５を形成する。次に、図３（ｆ）に示すように、ケース前駆体６１の段部６３を成形して加工物６３の軸線方向（矢印Ｂ方向）に伸展する。次に、図３（ｇ）に示すように、ケース前駆体６１の底面に相当する上端面６１ａの中央に円形の開口部１８ａを形成する穴空け加工を施してケース１７を作製する。このとき、ケース１７の開口部１８ａの周囲には、ケース前駆体６１の上端面６１ａの残部として平坦部１８ｂが形成される。次に、図３（ｈ）に示すように、ケース１７の上方に刻印用の金型治具６７を用意して、これを矢印Ｂ方向に降下させて平坦部１８ｂ上に刻印して表示部１８ｃを形成する。このとき、ケース１７内に挿入した金型治具６９を矢印Ａ方向に上昇させて角部６５に密着させた状態で平坦部１８ｂを下支えしておく。この下支え用の金型治具６９を用いることで、平坦部１８ｂの位置を安定させることができることから、平坦部１８ｂに正確に表示部１８ｃを形成することができ、なおかつ平坦部１８ｂの歪みを防止して比較的薄肉ゆえに変形し易いケース１７全体の変形を確実に防止することができる。最後に、表示部１８ｃを含むケース１７全体にメッキ処理を施してケース１７の一連の製造工程を終了する。

以上のように、この実施の形態１によれば、ケース１７の円環状の平坦部１８ｂに電磁弁１に関する情報の表示部１８ｃを設けるように構成したので、ケース１７の円環状の平坦部１８ｂという狭小箇所を有効に利用することで、曲面に対して表示部を形成した従来の電磁弁と比べてスペース効率を格段に改善することができると共に、外部に露出した平坦部１８ｂに表示部１８ｃを設けることで、視認性を大幅に向上させることができるという効果がある。

この実施の形態１によれば、表示部１８ｃをケース１７の製造工程中に刻印により形成するように構成したので、表示部１８ｃの形成上の作業効率を格段に向上させることができるという効果がある。また、ケース１７の円環状の平坦部１８ｂという狭小箇所を有効に利用することで、曲面に対して表示部を形成した従来の電磁弁と比べてスペース効率を格段に改善することができると共に、外部に露出した平坦部１８ｂに表示部１８ｃを設けることで、視認性を大幅に向上させることができるという効果がある。なお、この実施の形態１では、表示部１８ｃを刻印により形成するようにしたが、ケース１７の製造工程中に実施できる表示方法であれば、上記刻印に代えて、あるいは刻印と共に、スタンプ、レーザ照射または印刷等の他の表示方法によりケース１７の平坦部１８ｂに表示部１８ｃを作業効率よく形成することが可能である。

この実施の形態１によれば、表示部１８ｃにメッキ処理を施すように構成したので、その表示部１８ｃを含む電磁弁１全体の耐食性を十分に確保することができるという効果がある。

なお、この実施の形態１では、ＯＣＶに適用される電磁弁１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電磁式燃料噴射弁についても適用することができる。すなわち、電磁式燃料噴射弁に上述のケース１７が存在する場合に、そのケース１７の平坦部１８ｂに電磁弁１に関する情報の表示部１８ｃを設けることで上記ＯＣＶの場合と同様の効果を奏することができる。

この発明の実施の形態１による電磁弁の内部構造を示す断面図である。図１に示した電磁弁におけるケースを示す上面図である。図３（ａ）から図３（ｈ）はそれぞれ図１および図２に示したケースの一連の製造工程を示す断面図である。

符号の説明

１電磁弁，３バルブ部，５ソレノイド部，７ハウジング，７ａ貫通孔，７ｂ後端壁，７ｃ排出ポート，７ｄ大径基端部，７ｅ取付け座部，９スプール，１１流体ポート，１３コイルスプリング，１５コイル成形体，１７ケース，１７ａ胴体部、１７ｂ前端厚肉部，１７ｃ後端薄肉部（固定部），１８ａ開口部，１８ｂ平坦部，１８ｃ表示部，１９ボビン，１９ａ外周面，２１コイル，２３ターミナル，２５コア，２７外装樹脂部，２７ａ一端面，２９貫通孔，３１平坦状の前端面（軸方向一端面），３３後端部，３５凹部，３７凹溝，３８コネクタ部，３９有底筒部，４１鍔部，４３切欠き部，４５シャフト，４７プランジャ，４９，５０軸受部材，５１ボス，５３プレート，５３ａ中孔，５５ブラケット，５５ａボルト孔，５７Ｏリング，５９平板，６１ケース前駆体，６３段部，６５角部，６７金型治具，６９金型治具。

Claims

複数の流体ポートを有するハウジング内にスプールを摺動可能に配設したバルブ部と、該バルブ部の前記スプールと当接し、一体的に移動可能なシャフトを前記ハウジングの軸方向に摺動するソレノイド部とからなり、内燃機関における流体の流量を制御する電磁弁において、前記ソレノイド部は、ボビンにコイル線を巻回したコイル成形体と、該コイル成形体を収容するケースとを含み、該ケースは、円筒形状の胴体部と、該胴体部の一端に位置しかつ前記バルブ部のハウジングを固定する固定部と、前記胴体部の他端に位置しかつ内側に折り曲げられて形成された円環状の平坦部とを備え、該ケースの平坦部に電磁弁に関する情報の表示部を設けたことを特徴とする電磁弁。
表示部は、ケースの製造工程中に刻印により形成されたことを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
表示部には、メッキ処理が施されたことを特徴とする請求項２記載の電磁弁。