JP2006226457A - 電磁弁 - Google Patents
電磁弁 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006226457A JP2006226457A JP2005042615A JP2005042615A JP2006226457A JP 2006226457 A JP2006226457 A JP 2006226457A JP 2005042615 A JP2005042615 A JP 2005042615A JP 2005042615 A JP2005042615 A JP 2005042615A JP 2006226457 A JP2006226457 A JP 2006226457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- housing
- rubber
- axial direction
- seal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
- F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
- Y10T137/7782—With manual or external control for line valve
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Fluid-Driven Valves (AREA)
Abstract
【課題】 バルブ室42内の圧力が開弁圧まで下がるとスプリング力によって開弁する圧力感応弁として機能する第2バルブ7の信頼性を向上させることを課題とする。
【解決手段】 第2バルブ7の端面および内部にゴムモールドされたモールドゴム9のゴムシール部91の表面にシールリップ部94を形成し、このシールリップ部94の形状をシール方向に対して45°程度だけ傾けた略直角三角柱形状とした。これにより、第2バルブ7の閉弁時のモールドゴム9のゴムシール部91の反発力が、コイルスプリング10の付勢力よりも小さくなる。このため、第1バルブ6の開弁直後に第2バルブ7が樹脂ハウジング5の弁座より浮き上がることなく、バルブ室42内の圧力が設定された開弁圧まで下がるまで、モールドゴム9のシールリップ部94が粘り強く、樹脂ハウジング5の弁座に密着し続ける。したがって、第2バルブ7の開弁時期のばらつきが小さくなる。
【選択図】 図1
【解決手段】 第2バルブ7の端面および内部にゴムモールドされたモールドゴム9のゴムシール部91の表面にシールリップ部94を形成し、このシールリップ部94の形状をシール方向に対して45°程度だけ傾けた略直角三角柱形状とした。これにより、第2バルブ7の閉弁時のモールドゴム9のゴムシール部91の反発力が、コイルスプリング10の付勢力よりも小さくなる。このため、第1バルブ6の開弁直後に第2バルブ7が樹脂ハウジング5の弁座より浮き上がることなく、バルブ室42内の圧力が設定された開弁圧まで下がるまで、モールドゴム9のシールリップ部94が粘り強く、樹脂ハウジング5の弁座に密着し続ける。したがって、第2バルブ7の開弁時期のばらつきが小さくなる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、電磁式開閉弁として機能する第1バルブと圧力感応弁として機能する第2バルブとを備えた電磁式タンク密閉弁等の電磁弁に関するものである。
[従来の技術]
従来より、電磁駆動部のソレノイドコイルの起磁力によってムービングコアが軸線方向の一方側に吸引された際に、ソレノイドコイルの起磁力によって軸線方向の一方側に吸引されて開弁する第1の弁部材(以下第1バルブと呼ぶ)と、この第1バルブが開弁することで閉弁方向に作用する圧力(背圧)が開弁圧まで低下した際に、コイルスプリングの付勢力(スプリング力)によって軸線方向の一方側に付勢されて、ハウジングの筒状の弁座より離座して開弁する第2の弁部材(以下第2バルブと呼ぶ)とを備えた電磁弁が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これは、第1バルブが電磁式開閉弁として機能し、第2バルブが圧力感応弁として機能している。なお、圧力感応弁とは、第2バルブの背壁面(受圧面)に作用する閉弁方向の圧力(背圧)が、コイルスプリングのスプリング力よりも低下すると、開弁する開弁特性を有する弁装置である。
従来より、電磁駆動部のソレノイドコイルの起磁力によってムービングコアが軸線方向の一方側に吸引された際に、ソレノイドコイルの起磁力によって軸線方向の一方側に吸引されて開弁する第1の弁部材(以下第1バルブと呼ぶ)と、この第1バルブが開弁することで閉弁方向に作用する圧力(背圧)が開弁圧まで低下した際に、コイルスプリングの付勢力(スプリング力)によって軸線方向の一方側に付勢されて、ハウジングの筒状の弁座より離座して開弁する第2の弁部材(以下第2バルブと呼ぶ)とを備えた電磁弁が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これは、第1バルブが電磁式開閉弁として機能し、第2バルブが圧力感応弁として機能している。なお、圧力感応弁とは、第2バルブの背壁面(受圧面)に作用する閉弁方向の圧力(背圧)が、コイルスプリングのスプリング力よりも低下すると、開弁する開弁特性を有する弁装置である。
[従来の技術の不具合]
ところが、特許文献1に記載の電磁弁においては、第2バルブの背壁面に閉弁方向に作用する受圧力(シール径×圧力)と第2バルブの表壁面(受圧面に対して逆側面)に開弁方向に作用するスプリング力との関係に基づいて、第2バルブの開弁圧が設定される。なお、特許文献1に記載の電磁弁の第2バルブには、ハウジングの弁座に着座可能なゴム製の当接部材(以下シールゴムと呼ぶ)が取り付けられている。これにより、第1バルブが第2バルブの弁座(シート部)に着座している時、すなわち、第1、第2バルブが共に閉弁している閉弁状態では、シールゴムが弾性変形により縮んでいる。このため、シールゴムには、開弁方向への反発力が生じる。
ところが、特許文献1に記載の電磁弁においては、第2バルブの背壁面に閉弁方向に作用する受圧力(シール径×圧力)と第2バルブの表壁面(受圧面に対して逆側面)に開弁方向に作用するスプリング力との関係に基づいて、第2バルブの開弁圧が設定される。なお、特許文献1に記載の電磁弁の第2バルブには、ハウジングの弁座に着座可能なゴム製の当接部材(以下シールゴムと呼ぶ)が取り付けられている。これにより、第1バルブが第2バルブの弁座(シート部)に着座している時、すなわち、第1、第2バルブが共に閉弁している閉弁状態では、シールゴムが弾性変形により縮んでいる。このため、シールゴムには、開弁方向への反発力が生じる。
したがって、電磁駆動部のソレノイドコイルの起磁力によってムービングコアが軸線方向の一方側に吸引された際に、第1バルブがムービングコアと一体的に動作して第2バルブのシート部より離座して開弁した直後、第2バルブを開弁方向に押し上げるスプリング力およびシールゴムの反発力によって、圧力が開弁圧まで低下する前に、第2バルブがハウジングの弁座より浮き上がるため、圧力感応弁として機能する第2バルブの動作不良が発生するという問題がある。
また、特許文献1に記載の電磁弁においては、ハウジング内を軸線方向に往復移動可能に第2バルブを設置しているが、第2バルブがハウジングの内周面に摺動自在に保持されていないので、第2バルブの着座状態によってはコイルスプリングが斜めに撓み、第2バルブに偏荷重が加わり、第1バルブの開弁直後に第2バルブが斜めに押し上げられ、シールゴムの圧縮状態がばらつくと共に、開弁圧が安定しない問題がある。さらに、このような状態で、第2バルブの開閉動作が繰り返し実施されると、第2バルブがシールゴムと共にハウジングの弁座より脱落して、ハウジングの弁座と第2バルブのシールゴムとの間の気密性を確保できなくなり、耐久性および信頼性を低下させるという問題がある。
特開2001−241563号公報(第1−8頁、図1−図6)
本発明の目的は、圧力感応弁として機能する第2バルブの信頼性を向上させることのできる電磁弁を提供することにある。また、ハウジングに第2バルブを軸線方向に摺動自在に支持するバルブ摺動部を設けることで、第2バルブの開弁時期および閉弁時期を安定させ、且つ第2バルブの脱落を防止することのできる電磁弁を提供することにある。
請求項1に記載の発明によれば、ハウジング内に軸線方向に往復移動自在に収容された第1バルブは、電磁駆動部のコイルの起磁力によって軸線方向の一方側に吸引されて第2バルブより離座して開弁する電磁式開閉弁として機能するように構成されている。一方、ハウジング内に軸線方向に往復移動自在に収容された第2バルブは、第1バルブが開弁することで閉弁方向に作用する圧力が所定値まで低下した際に、スプリングの付勢力(スプリング力)によって軸線方向の一方側に付勢されてハウジングの弁座より離座して開弁する圧力感応弁として機能するように構成されている。
そして、第2バルブの、ハウジングの弁座に対向する端面に、第2バルブの閉弁時にハウジングの弁座に着座して流体通過口を閉塞することで、ハウジングの弁座と第2バルブとの間を気密的に封止すると共に、第2バルブの閉弁時に開弁方向に反発力を発生するゴム系弾性体よりなるシールゴムを設けている。そして、第2バルブの閉弁時のシールゴムの反発力(開弁方向の反発力)が、スプリングのスプリング力(開弁方向に付勢する付勢力)よりも小さくなるように設定することにより、第2バルブの閉弁時のシールゴムの反発力が低減し、第1バルブの開弁直後に第2バルブが動かなくなる。これによって、第2バルブの開弁時期のばらつきを小さくすることができるので、第2バルブが設定された開弁圧で開弁できるようになる。これにより、第2バルブの動作不良の発生を抑えることができるので、圧力感応弁として機能する第2バルブの信頼性を向上させることができる。
請求項2に記載の発明によれば、シールゴムに、全方位に渡って弾性変形が可能なシールリップ部を設けている。そして、シールゴムのシールリップ部は、第2バルブの閉弁時にハウジングの弁座に直接的に接触して流体通過口を閉塞することで、ハウジングの弁座と第2バルブとの間を気密的に封止することができる。また、請求項3に記載の発明によれば、シールゴムのシールリップ部は、第2バルブの端面から所定の突出量だけ、ハウジングの弁座側に突き出すように設けられている。そして、シールゴムのシールリップ部の突き出し方向を、第2バルブがハウジングの弁座に着座するシール方向(軸線方向)に対して所定の傾斜角度(例えば45°程度)だけ傾斜させることにより、シールゴムのシールリップ部の形状が全方位に渡って弾性変形シールが可能な形状となるので、第2バルブの閉弁時のシールゴムの反発力を低減することが可能となる。
請求項4に記載の発明によれば、ハウジング内に軸線方向に往復移動自在に収容された第1バルブは、電磁式開閉弁として機能する。すなわち、第1バルブは、電磁駆動部のコイルの起磁力によって軸線方向の一方側に吸引されて第2バルブより離座して開弁するように構成されている。一方、ハウジング内に軸線方向に往復移動自在に収容された第2バルブは、圧力感応弁として機能する。すなわち、第2バルブは、第1バルブが開弁することで閉弁方向に作用する圧力が所定値まで低下した際に、スプリングのスプリング力によって軸線方向の一方側に付勢されてハウジングの弁座より離座して開弁する。
そして、第2バルブの、ハウジングの弁座に対向する端面に、第2バルブの閉弁時にハウジングの弁座に着座して流体通過口を閉塞することで、ハウジングの弁座と第2バルブとの間を気密的に封止すると共に、第2バルブの閉弁時に開弁方向に反発力を発生するゴム系弾性体よりなるシールゴムを設けている。そして、ハウジングに、第2バルブを軸線方向に摺動自在に支持するバルブ摺動部を設けることにより、第2バルブの軸線方向に対して直交する半径方向へのガタ付きを低減することができ、第2バルブのシールゴムが安定してハウジングの弁座に対して着座、離座を繰り返すことができる。これによって、第2バルブの開弁時期および閉弁時期を安定でき、且つ第2バルブがハウジングの弁座より脱落するのを阻止できる。これにより、ハウジングの弁座と第2バルブのシールゴムとの間の気密性を半永久的に確保できるので、圧力感応弁として機能する第2バルブの耐久性を向上させることができる。
請求項5に記載の発明によれば、上記のバルブ摺動部を、ハウジングの内周面から所定の突出量だけ、バルブ室の中心軸線側に突き出すように設けても良い。また、請求項6に記載の発明によれば、シールゴムは、少なくとも第2バルブの端面(および内部)にゴムプリントまたはゴムモールドされている。なお、第2バルブを樹脂化(樹脂材料によって形成)した場合には、射出成形金型内で第2バルブをモールド成形した後に、第2バルブを射出成形金型の一部として使用してシールゴムをゴムモールド(モールド成形)するようにしても良い。
本発明を実施するための最良の形態は、圧力感応弁として機能する第2バルブの信頼性を向上させるという目的を、第2バルブの閉弁時のシールゴムの反発力がスプリングのスプリング力よりも小さくなるように設定して、第2バルブの開弁時期のばらつきを小さくすることで実現した。また、第2バルブの開弁時期および閉弁時期を安定させ、且つ第2バルブの脱落を防止するという目的を、ハウジングに第2バルブを軸線方向に摺動自在に支持するバルブ摺動部を設けることで実現した。
[実施例1の構成]
図1ないし図6は本発明の実施例1を示したもので、図1は電磁弁の主要構造を示した図で、図2は蒸発燃料処理装置の全体構成を示した図である。
図1ないし図6は本発明の実施例1を示したもので、図1は電磁弁の主要構造を示した図で、図2は蒸発燃料処理装置の全体構成を示した図である。
本実施例の電磁弁1は、リリーフ弁11と共に蒸発燃料処理装置に組み込まれている。この電磁弁1は、自動車等の車両の走行中および燃料を燃料タンク12内に給油する直前、所定の期間が経過するまで開弁し、それ以外の時には閉弁する常閉型の電磁式開閉弁に、圧力作動式の圧力制御弁(圧力感応弁)を一体化した電磁式タンク密閉弁である。なお、蒸発燃料処理装置は、自動車等の車両の燃料タンク12内で蒸発気化(揮発)した蒸発燃料(エバポガス)等の流体をキャニスタ13を経由して内燃機関(例えばガソリンエンジン:以下エンジンと言う)のエンジン吸気管14内に吸気管負圧を利用して導入(パージ)することで、蒸発燃料等の流体が大気中へ放出されることを防止する蒸発燃料蒸散防止装置である。
蒸発燃料処理装置は、燃料タンク12とキャニスタ13とが接続配管15を介して連通し、キャニスタ13とエンジン吸気管14とが接続配管16を介して連通している。燃料タンク12には、燃料タンク12内の圧力(タンク内圧)を検出する圧力センサ(タンク内圧センサ:図示せず)が設けられている。キャニスタ13内には、蒸発燃料等の流体を吸着する吸着体(例えば活性炭等)が収納されている。そして、キャニスタ13の大気開放孔には、大気に開放された大気開放配管17が接続されている。大気開放配管17の途中には、キャニスタ13内に流入する空気を濾過するフィルタ18、および必要に応じてキャニスタ13の大気開放孔を閉塞する常開型の電磁式開閉弁であるキャニスタ制御弁(キャニスタ・コントロール・バルブ)19が設けられている。なお、フィルタ18は、大気開放配管17の入口部(大気開放孔)から流入する空気は通過可能であるが、空気に混入した異物を捕捉して、エンジン吸気管14内への異物の侵入を防止するものである。
また、エンジン吸気管14内には、エンジンの各気筒の燃焼室内に連通する吸気通路内を流れる吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ20が設けられている。また、接続配管15の途中には、電磁弁1およびリリーフ弁11よりなるタンク密閉弁ユニットが設けられている。また、接続配管16の途中には、蒸発燃料等の流体のパージ量を調整するためのパージ制御弁(パージ・コントロール・バルブ)21が設けられている。なお、接続配管16は、スロットルバルブ20よりも吸入空気流方向の下流側(エンジンの吸気ポート側)に接続されている。そして、蒸発燃料等の流体のリークチェックは次に示す順序により行われる。キャニスタ13の大気開放孔をキャニスタ制御弁19で閉塞する。そして、パージ制御弁21を開放することにより、エンジン吸気管14内の吸気管負圧を接続配管15、16に導入した後に、パージ制御弁21を閉塞することで蒸発燃料等の流体を完全に遮断する。そして、一定時間が経過した後に、圧力センサによって燃料タンク12内の圧力が上昇したか否かを測定することで、蒸発燃料等の流体のリークチェックが行われる。
リリーフ弁11は、燃料タンク12側の圧力がキャニスタ13側の圧力に比べて十分に高圧となった場合に開弁する圧力調整弁である。このリリーフ弁11は、電磁弁1の第1、第2バルブ6、7を迂回するバイパス流路22、23間に設けられた弁孔(図示せず)、この弁孔を開閉する弁体(図示せず)、この弁体を開弁方向に駆動するダイヤフラム(図示せず)、および弁体を閉弁方向に付勢するスプリング(図示せず)等から構成されている。なお、弁孔は、リリーフ弁11のバルブボディ内に形成されており、また、弁体は、リリーフ弁11のバルブボディ内をバルブシャフトの軸方向に移動可能である。また、ダイヤフラムで区画されるケーシング内の第1圧力室内には、キャニスタ13側の圧力(基準圧力)が作用し、また、ダイヤフラムで区画されるケーシング内の第2圧力室内には、燃料タンク12側の圧力が作用する。
次に、本実施例の電磁弁1の構成を図1ないし図6に基づいて説明する。ここで、図3および図4は電磁弁の全体構造を示した図で、図5(a)は電磁弁の樹脂ハウジングの主要構造を示した図で、図5(b)は樹脂ハウジングの弁座周辺部を示した図で、図6は電磁弁の第2バルブの全体構造を示した図である。
電磁弁1は、電磁式アクチュエータとしての電磁駆動部2と、この電磁駆動部2の樹脂モールド部材4の結合端面にかしめ固定される樹脂ハウジング(樹脂成形品)5と、電磁駆動部2によって開弁方向(軸線方向の一方側)に駆動されて開弁する第1バルブ(樹脂成形品)6と、燃料タンク12側の圧力が所定値(開弁圧)まで低下した場合に開弁方向(軸線方向の一方側)に移動して開弁する第2バルブ(樹脂成形品)7とから構成されている。
電磁駆動部2は、導線を所定の回数だけ巻回したソレノイドコイル3と、一対の鍔状部間にソレノイドコイル3が巻装されるコイルボビン24と、ソレノイドコイル3の通電時に磁化されるマグネチックプレート25、ステータコア26およびヨーク27と、ソレノイドコイル3が通電されると磁化されて第1バルブ6およびバルブシャフト28を伴って軸線方向に移動するムービングコア(磁性体)29と、第1、第2バルブ6、7、バルブシャフト28およびムービングコア29を閉弁方向に付勢するリターンスプリング30によって構成されている。
ソレノイドコイル3は、通電を受けることにより起磁力を発生して磁性材料よりなる各磁性体(マグネチックプレート25、ステータコア26、ヨーク27およびムービングコア29等)を磁化することで、第1バルブ6、バルブシャフト28およびムービングコア29を開弁方向に駆動すると共に、ステータコア26とヨーク27との間に形成される円筒状のコイル収納部に収容されたコイルボビン24に絶縁被膜を施した導線を複数回巻装したコイルである。ソレノイドコイル3は、コイルボビン24の外周に巻装されたコイル部、およびこのコイル部より取り出された一対の端末リード線(端末線)を有している。
また、ソレノイドコイル3のコイル部の外径側は、樹脂ケースとして機能する樹脂モールド部材4により被覆されて保護されている。なお、ソレノイドコイル3の一対の端末リード線は、外部電源または電磁弁駆動回路に電気的に接続する一対の外部接続端子(ターミナル)31に、例えばかしめまたは溶接等により電気的に接続されている。また、一対のターミナル31の先端部は、樹脂モールド部材4のコネクタシェル(雄型コネクタ部)32内に露出して、外部電源側または電磁弁駆動回路側の雌型コネクタ部に差し込まれて電気的な接続を成すコネクタピンとして機能する。
ステータコア26は、ソレノイドコイル3が通電されると磁化されてムービングコア29を吸引するための吸引部を有している。このステータコア26内には、第1、第2バルブ6、7、バルブシャフト28およびムービングコア29の軸線方向の移動距離を規制する円筒状の規制部材(ピース)33が嵌め合わされている。ヨーク27は、ソレノイドコイル3、マグネチックプレート25、ステータコア26およびムービングコア29と共に磁気回路を形成している。ムービングコア29は、ソレノイドコイル3が通電されると磁化されてステータコア26の吸引部に吸引される。このムービングコア29の内部には、バルブシャフト28の軸方向の一端部が嵌合している。リターンスプリング30の一端は、ピース33に保持され、また、リターンスプリング30の他端は、ムービングコア29に保持されている。
樹脂モールド部材4は、熱可塑性樹脂(例えばポリブチレンテレフタレート:PBTまたはポリフェニレンサルファイド:PPSまたはポリアミド樹脂:PA)等の電気絶縁性樹脂よりなり、樹脂モールド成形(2次モールド成形)される2次樹脂成形品であって、ソレノイドコイル3のコイル部の外径側およびコイルボビン24の外径側に位置している。この樹脂モールド部材4内部には、ヨーク27がインサート成形されており、樹脂モールド部材4の内周には、マグネチックプレート25が保持固定されている。そして、樹脂モールド部材4の軸線方向の他端部(図示右端部)には、樹脂ハウジング5の結合端面に結合する円環状の結合端面が設けられている。また、樹脂モールド部材4には、第1バルブ6のベローズ(後記する)、バルブシャフト28、ムービングコア29の開閉動作(軸線方向の往復動作)を容易化するための圧力抜き孔34を有する管状部35が設けられている。
なお、圧力抜き孔34は、ステータコア26の内部に形成された軸線方向の小径孔、ピース33の内部に形成された軸方向孔、ステータコア26の内部に形成された軸線方向の大径孔、ムービングコア29の内部に形成された軸方向孔またはステータコア26の内周面とムービングコア29の外周面との間に形成されたクリアランスを介して第1バルブ6のベローズの内部の円筒状空間に連通している。そして、管状部35には、電磁駆動部2の軸線方向の一端側で開口した圧力抜き孔34とバイパス流路23の途中で開口した圧力抜き孔36とを連通するホース37が接続されている。また、樹脂モールド部材4の外周部には、燃料タンク12の天井壁に、円筒状カラー38の貫通孔を貫通する締結ボルト等の締結具を用いて締め付け固定される取付ステー部39が一体的に形成されている。
樹脂ハウジング5は、熱可塑性樹脂(例えばポリフェニレンサルファイド:PPSまたはポリブチレンテレフタレート:PBTまたはポリアミド樹脂:PA)により所定の形状に一体的に形成されて、電磁駆動部2の軸線方向の他端面(マグネチックプレート25の片端面およびステータコア26の片端面)との間にバルブ室42を形成すると共に、このバルブ室42に略L字状に接続する流体通路41、44を形成する通路形成部材である。なお、本実施例では、バルブ室42と流体通路44とが、蒸発燃料等の流体が通過する流体通過口(弁孔)43を介して連通している。
そして、樹脂ハウジング5の上流側(図示下端部)には、接続配管15の上流側部を介して燃料タンク12に接続される略円管状の流体流路管(入口配管)45が一体的に形成されており、その流体流路管45内には、入口ポートを含む流体通路(タンク側流路)41が形成されている。また、樹脂ハウジング5の下流側には、接続配管15の下流側部を介してキャニスタ13に接続される略円管状の流体流路管(出口配管)46が一体的に形成されており、その流体流路管46内には、出口ポートを含む流体通路(キャニスタ側流路)44が形成されている。
ここで、バルブ室42は、樹脂モールド部材4の内周に嵌め合わされる樹脂ハウジング5の凹状部(電磁駆動部2側に向かって開口した凹状部)の内部に略円柱形状に形成されて、第1、第2バルブ6、7が軸線方向に往復移動することが可能な流体通路を形成している。また、流体流路管46は、樹脂ハウジング5の軸線方向に形成されているが、流体流路管45は、樹脂ハウジング5の軸線方向に対して略直交する半径方向の外径側に突出するように、樹脂ハウジング5の外周部に一体的に形成されている。
ここで、本実施例の樹脂ハウジング5の円筒状部の内周部には、第2バルブ7が着座可能な円筒状の弁座が設けられている。この樹脂ハウジング5の弁座は、第2バルブ7が着座可能なバルブシート部(金属成形部)8を有している。このバルブシート部8は、金属材料(金属基材、例えばステンレス鋼:SUS等)によって形成されている。また、バルブシート部8は、バルブ室42と流体通路44とを区画する円環状の区画壁の端面より電磁駆動部2側に突出した円筒状の立壁部にインサート成形されている。そして、バルブシート部8の内部には、弁孔43が形成されている。この弁孔43は、バルブ室42と流体通路44とを連通すると共に、第2バルブ7により開閉される。
また、樹脂ハウジング5の弁座よりも電磁駆動部2側の円筒状部の外周部には、電磁駆動部2の樹脂モールド部材4の結合端面に、樹脂ハウジング5の弁座よりも電磁駆動部2側の円筒状部の結合端面をかしめ固定するための金属リング51が取り付けられている。樹脂ハウジング5の弁座よりも電磁駆動部2側の円筒状部の先端面(テーパ面)には、蒸発燃料等の流体が電磁弁1の外部に漏洩するのを阻止するためのOリング(環状弾性体)52が密着するように設けられている。これにより、電磁駆動部2と樹脂ハウジング5とが気密的に結合される。
そして、樹脂ハウジング5の弁座よりも電磁駆動部2側の円筒状部の内周面(バルブ室42の弁座寄りの内壁面)には、第2バルブ7の最外径部の外径面(外周面)を摺動自在に支持するバルブ摺動部が設けられている。このバルブ摺動部は、複数個(本例では6個)のバルブガイド(凸状のリブ部)53によって構成されている。これらのバルブガイド53は、樹脂ハウジング5の弁座よりも電磁駆動部2側の円筒状部の内周面から所定の突出量だけ、中心軸線側に突き出すように設けられている。隣接する2つのバルブガイド53間には、流体通路が形成されている。
なお、この樹脂ハウジング5の弁座よりも図示上方側には、リリーフ弁11のバルブボディを取り付けるためのブラケット54が一体的に形成されている。このブラケット54には、バルブ室42とリリーフ弁11の弁孔および第2圧力室とを連通するバイパス流路22が形成されており、また、流体通路44とリリーフ弁11の弁孔および第1圧力室とを連通するバイパス流路23が形成されている。なお、ブラケット54の、リリーフ弁11を取り付けるための取付座部55には、リリーフ弁11のバルブボディを締め付け固定するための締結ボルトと螺合するインサートナット56がインサート成形されている。
第1バルブ6は、熱可塑性樹脂(例えばフッ素系樹脂、四フッ化エチレン樹脂:PTFE)等の樹脂材料(樹脂基材)によって一体的に形成された樹脂成形品(樹脂成形部)であって、バルブシャフト28を介して電磁駆動部2のムービングコア29と駆動連結されている。この第1バルブ6は、電磁駆動部2と樹脂ハウジング5との間に形成される略円柱状のバルブ室42内を軸線方向に往復移動するように設けられている。そして、第1バルブ6は、ソレノイドコイル3の起磁力によって軸線方向の一方側に移動させられて開弁する(開弁状態)。この第1バルブ6の開弁時には、第2バルブ7の、モールドゴム(後記する)より離座して連通路(後記する)を開放する。また、第1バルブ6は、ソレノイドコイル3の起磁力が消磁されると、リターンスプリング30のスプリング力によって軸線方向の他方側に移動させられて閉弁する(閉弁状態)。この第1バルブ6の閉弁時には、第2バルブ7のモールドゴムに着座して連通路を閉塞する。
そして、第1バルブ6の図示右端面には、第2バルブ7のモールドゴムに着座可能な円環板状の樹脂シール部(樹脂成形部)61が設けられている。また、第1バルブ6は、軸線方向に伸縮自在に設けられた蛇腹状のベローズ62を一体的に設けている。このベローズ62の軸線方向の一端側には、第1バルブ6の被固定部(取付座)を成す円環状のフランジ部63が一体的に形成されている。このフランジ部63は、Oリング52を介して電磁駆動部2のマグネチックプレート25の端面と樹脂ハウジング5の軸線方向の一端面(テーパ面)との間に挟み込まれている。また、ベローズ62の軸線方向の他端側には、第1バルブ6の主要構成要素(可動部)を成す円環状部(弁本体)64が一体的に形成されている。
また、第1バルブ6は、ベローズ62の軸線方向の他端側に一体的に設けられて、バルブシャフト28の径大部の円環状端面とバルブシャフト28の鍔状部に係止されたウェーブワッシャ66の端面との間に挟み込まれている。このウェーブワッシャ66として、第1バルブ6の主要部を成す弁本体64をバルブシャフト28の径大部の円環状端面に押し付ける方向に付勢するスプリング機能を有するスナップワッシャ(または円環状の板ばね等の環状弾性体)を用いても良い。なお、第1バルブ6の、ウェーブワッシャ66が当接する部分は、樹脂シール部61よりも若干凹んだ円形状の凹状部67とされている。また、第1バルブ6には、この弁本体64の図示左側の円環状端面と凹状部67の底面とを連通する軸方向孔69が形成されている。この軸方向孔69は、第1バルブ6の中心軸線を中心とする円形穴であって、この内部にはバルブシャフト28の軸線方向の図示右端部(他端部)が圧入嵌合されている。これにより、第1バルブ6は、バルブシャフト28およびムービングコア29と一体的に動作可能となっている。なお、バルブシャフト28の軸線方向の図示右端部、つまりバルブシャフト28の径大部の円環状端面より図示右方向に突出した部分は、バルブシャフト28の径大部よりも外径が小さい径小部である。
第2バルブ7は、熱可塑性樹脂(例えばポリフェニレンサルファイド:PPS)等の樹脂材料(樹脂基材)によって一体的に形成された樹脂成形品(樹脂成形部)である。この第2バルブ7は、第1バルブ6と同様に、バルブ室42内を軸線方向に往復移動するように設けられている。そして、第2バルブ7は、第1バルブ6が開弁し、更に燃料タンク12側の圧力(流体通路41およびバルブ室42内の圧力)が所定の圧力まで低下した際に、コイルスプリング10のスプリング力によって軸線方向の一方側に移動させられて開弁する(開弁状態)。この第2バルブ7の開弁時には、樹脂ハウジング5の弁座より離座して弁孔43を開放する。また、第2バルブ7は、第1バルブ6の閉弁時に、第1バルブ6と共にリターンスプリング30のスプリング力によって軸線方向の他方側に移動させられて閉弁する(閉弁状態)。この第2バルブ7の閉弁時には、樹脂ハウジング5の弁座に着座して弁孔43を閉塞する。
そして、第2バルブ7の図示右側部は、階段状(多段円環状)に形成されている。この第2バルブ7の図示右側部の円環状端面(第2バルブ7の開弁時に樹脂ハウジング5の弁座に所定の隙間を隔てて対向する円環状端面)には、円環状の周方向溝71が形成されている。また、第2バルブ7の図示左側部は、円環状(単段円環状)に形成されている。この第2バルブ7の図示左側部の円環状端面(第1バルブ6の開弁時に第1バルブ6の樹脂シール部61に所定の隙間を隔てて対向する円環状端面)には、円環状の周方向溝72が形成されている。
また、第2バルブ7の中央部の内周部には、この第2バルブ7の図示左側部の円環状端面と図示右側部の円環状端面とを連通する連通路73が形成されている。この連通路73は、第2バルブ7の中心軸線を中心とする円形穴であって、第2バルブ7が樹脂ハウジング5のバルブシート部8より離座する前に、第1バルブ6が開弁した際(第1バルブ6の開弁時)、樹脂ハウジング5の弁座よりも流体の流れ方向の上流側に位置するバルブ室42と、樹脂ハウジング5の弁座よりも流体の流れ方向の下流側に位置する流体通路44とを連通する。
また、本実施例の連通路73の上流端は、連通路73よりも孔径の大きい円形状の凹状部74の底面で開口している。この凹状部74は、バルブシャフト28の軸線方向の先端部(他端部)との干渉を防ぐことが可能である。さらに、第2バルブ7の内部には、周方向溝71の底面と周方向溝72の底面とを連通する貫通孔75が形成されている。この貫通孔75は、第2バルブ7の連通路73よりも図示下方側に偏芯した位置で、第2バルブ7を軸線方向(板厚方向)に貫通している。また、第2バルブ7の外周部には、樹脂ハウジング5の複数個のバルブガイド53に摺動自在に嵌合する嵌合部(円筒形状のリブ部)76が一体的に形成されている。この嵌合部76は、第2バルブ7の外周面から半径方向の外径側に突出するように略円筒状に設けられている。
なお、本実施例の嵌合部76は、第2バルブ7の外周面から半径方向の外径側に突出するように設けられた円環状のフランジ部、およびこのフランジ部の外周端より軸線方向(電磁駆動部2側)に延長された円筒状の最外径部(円筒部、摺動部)等によって構成されている。そして、嵌合部76は、樹脂ハウジング5の弁座よりも電磁駆動部2側の円筒状部との相対移動が可能なように、複数個のバルブガイド53の内周面(内径面)に所定のクリアランス(摺動隙間:例えば0.3〜0.7μm程度、望ましくは0.5μm程度)を介して嵌合保持されている。これにより、第2バルブ7の嵌合部76の最外径部の外径面は、樹脂ハウジング5の弁座よりも電磁駆動部2側の円筒状部のバルブ摺動部、特に複数個のバルブガイド53の内径面に摺動自在に支持されている。
そして、本実施例では、第2バルブ7と樹脂ハウジング5の弁座(第2バルブシート)との間の気密保持性能を高める目的で、また、第1バルブ6と第2バルブ7の弁座(第1バルブシート)との間の気密保持性能を高める目的で、第2バルブ7の各円環状端面および内部に、耐久性および造形性に優れ、柔軟に弾性変形する特性(柔軟性があり、弾性変形力に富む特性)を有するゴム系弾性体(ゴム材料、ゴム基材:例えばフッ素ゴムまたはシリコンゴム等)よりなるモールドゴム(シールゴム、ゴム成形部)9がモールド成形されている。
ここで、本実施例のモールドゴム9は、第2バルブ7が樹脂ハウジング5の弁座に着座した際に、開弁方向に反発する反発力を発生させるゴム系弾性体よりなる。このモールドゴム9は、第2バルブ7の図示右側部の円環状端面(受圧面に対して逆側面)に形成された周方向溝71内にモールド成形された円環状のゴムシール部91、第2バルブ7の図示左側部の円環状端面(受圧面)に形成された周方向溝72内にモールド成形された円環状のゴムシート部92、および第2バルブ7の内部に形成された貫通孔75内に充填されたゴム充填部93等を有している。これらは、第2バルブ7を射出成形して冷却した後に、射出成形金型内に第2バルブ7を入れて、第2バルブ7を射出成形金型の一部として使用して、樹脂化された第2バルブ7の両側の円環状端面および第2バルブ7の内部にモールドゴム9をゴムモールド(モールド成形)することで形成(保持固定または溶着固定)される。なお、ゴム充填部93は、ゴムシール部91とゴムシート部92とを繋げるゴム連結部として機能する。
ゴムシール部91は、樹脂ハウジング5のバルブシート部8に着座、離座して弁孔43を閉塞、開放する弾性シール部である。なお、本実施例では、周方向溝71内に充填(保持固定または溶着固定)されている、ゴムシール部91の円環状部分(基部)の表面が第2バルブ7の図示右側部の円環状端面と同一平面上に位置しているが、ゴムシール部91の円環状部分(基部)の表面が第2バルブ7の図示右側部の円環状端面よりも突出していても、凹んでいてもどちらでも構わない。
また、ゴムシール部91の表面には、樹脂ハウジング5のバルブシート部8との間の気密性(密着性)を高めるための略円環状のシールリップ部94が設けられている。このシールリップ部94は、ゴムシール部91の表面から所定の突出量(例えば1mm程度)だけ、樹脂ハウジング5の弁座側に突き出すように設けられている。そして、シールリップ部94は、全方位に渡って柔軟に弾性変形する特性を有し、仮に樹脂ハウジング5のバルブシート部8の表面に細かい凸凹があっても確実に封止(シール)することが可能である。
なお、シールリップ部94の形状は、第2バルブ7が樹脂ハウジング5のバルブシート部8の表面に着座するシール方向(軸線方向)に対して、半径方向の外径側に所定の傾斜角度(例えば45°程度)だけ傾斜した(先端に三角柱形状の凸部を有する)略直角三角柱形状とされている。これにより、モールドゴム9のゴムシール部91のシールリップ部94の形状が全方位に渡って弾性変形シールが可能な形状となるので、第2バルブ7の閉弁時のモールドゴム9のゴムシール部91の反発力を低減することが可能となる。したがって、第2バルブ7の閉弁時のシールリップ部94の反発力が、コイルスプリング10のスプリング力に比べて小さくなるように設定される。
ゴムシート部92は、第1バルブ6の樹脂シール部61が着座、離座して連通路73を閉塞、開放する弾性シート部である。なお、本実施例では、周方向溝72内に充填(保持固定または溶着固定)されている、ゴムシート部92の円環状部分(基部)の表面が第2バルブ7の図示左側部の円環状端面と同一平面上に位置しているが、ゴムシート部92の円環状部分(基部)の表面が第2バルブ7の図示左側部の円環状端面よりも突出していても、凹んでいてもどちらでも構わない。
また、ゴムシート部92の表面には、第1バルブ6の樹脂シール部61との間の気密性(密着性)を高めるための略円環状のシールリップ部95が設けられている。このシールリップ部95は、ゴムシート部92の表面から所定の突出量(例えば1mm程度)だけ、第1バルブ6の樹脂シール部61側に突き出すように設けられている。そして、シールリップ部95は、全方位に渡って柔軟に弾性変形する特性を有し、仮に第1バルブ6の樹脂シール部61の表面に細かい凸凹があっても確実に封止(シール)することが可能である。
なお、シールリップ部95の形状は、第1バルブ6の樹脂シール部61がモールドゴム9のゴムシート部92の表面に着座するシール方向(軸線方向)に対して、半径方向の外径側に所定の傾斜角度(例えば45°程度)だけ傾斜した(先端に三角柱形状の凸部を有する)略直角三角柱形状とされている。これにより、モールドゴム9のゴムシート部92のシールリップ部95の形状が全方位に渡って弾性変形シールが可能な形状となる。
コイルスプリング10は、第2バルブ7を開弁方向、つまり軸線方向の一方側(第1バルブ6側)に付勢する付勢力(スプリング力、ばね荷重)を発生するバルブ付勢手段である。このコイルスプリング10の軸線方向の一端は、モールドゴム9のゴムシール部91近傍、つまり第2バルブ7のバルブ側フックに保持され、また、コイルスプリング10の軸線方向の他端は、樹脂ハウジング5の弁座(バルブシート部8)近傍、つまり樹脂ハウジング5の立壁部(弁座)の内周部に設けられたハウジング側フックに保持されている。なお、コイルスプリング10の軸線方向の一端側は、第2バルブ7の図示右側部の円環状端面より軸線方向の他方側に突出した円筒状のスプリング内周ガイド部77の外周に嵌め合わされている。
[実施例1の作用]
次に、本実施例の電磁弁1の作用を図1ないし図6に基づいて簡単に説明する。
次に、本実施例の電磁弁1の作用を図1ないし図6に基づいて簡単に説明する。
電磁弁1の電磁駆動部2のソレノイドコイル3が通電されると、ソレノイドコイル3に起磁力が発生し、マグネチックプレート25、ステータコア26、ヨーク27およびムービングコア29が磁化される。これにより、ムービングコア29がステータコア26の吸引部に吸引されるため、バルブシャフト28を介してムービングコア29に固定された第1バルブ6が、ベローズ62を収縮させながら、リターンスプリング30のスプリング力に抗して軸線方向の一方側(図示左方向)に移動する。この第1バルブ6のベローズ62が収縮する際には、第1バルブ6のベローズ62の内部の円筒状空間内の空気が電磁駆動部2の各孔、圧力抜き孔34、ホース37を経由してバイパス流路23(または流体通路44)に抜けるため、第1バルブ6の開弁方向への移動が円滑になされる。
これによって、第1バルブ6の樹脂シール部61が、第2バルブ7にモールド成形されたモールドゴム9のゴムシート部92より離座することで、第2バルブ7内部に形成された連通路73が開放される。すると、樹脂ハウジング5の弁座よりも蒸発燃料等の流体の流れ方向の上流側(燃料タンク12側)に位置する流体通路41およびバルブ室42と、樹脂ハウジング5の弁座よりも蒸発燃料等の流体の流れ方向の下流側(キャニスタ13側)に位置する弁孔43および流体通路44とが、第2バルブ7の連通路73を介して連通状態となる。これにより、燃料タンク12側の圧力(流体通路41およびバルブ室42内の圧力)が、キャニスタ13側の圧力(弁孔43および流体通路44内の圧力)と等しくなるように低下して行く。
ここで、第2バルブ7の開弁圧は、第2バルブ7の図示左側部の円環状端面(受圧面)に作用する受圧力(シール径×閉弁方向に作用する圧力)とコイルスプリング10のスプリング力との関係に基づいて設定されている。このため、燃料タンク12側の圧力、あるいは流体通路41およびバルブ室42内の圧力が開弁圧まで低下すると、コイルスプリング10のスプリング力によって第2バルブ7が軸線方向の一方側(図示左方向)に移動して開弁する。これによって、第2バルブ7にモールド成形されたモールドゴム9のゴムシール部91が、樹脂ハウジング5のバルブシート部8より離座することで、樹脂ハウジング5の弁座の内部に形成された弁孔43が開放(全開)される。したがって、燃料タンク12内で蒸発気化(揮発化)した蒸発燃料等の流体が接続配管15の上流側部を通って電磁弁1内に流入する。そして、蒸発燃料等の流体は、入口ポート→流体通路41→バルブ室42→弁孔43→流体通路44→出口ポートを通って接続配管15の下流側部に流入して、キャニスタ13内の吸着体に吸着される。
一方、リリーフ弁11は、燃料タンク12側の圧力が所定値(キャニスタ13側の圧力)よりも高圧となった場合に、スプリングのスプリング力に抗してダイヤフラムが変位して、ダイヤフラムと弁体とを連結するバルブシャフトが軸方向に移動して、弁体が弁座より離座して弁孔を開く。また、リリーフ弁11は、燃料タンク12側の圧力が所定値(キャニスタ13側の圧力)以下の低圧となった場合に、スプリングのスプリング力によってダイヤフラムが変位して、バルブシャフトが軸方向に移動して、弁体が弁座に着座して弁孔を閉じる。これにより、電磁弁1の第1、第2バルブ6、7が弁孔43を閉じている時に、燃料タンク12内の液体燃料が蒸発気化して燃料タンク12内の圧力が上昇した場合でも、電磁弁1内に流入した蒸発燃料等の流体は、入口ポート→流体通路41→バルブ室42→バイパス流路22→リリーフ弁11の弁孔→バイパス流路23→流体通路44→出口ポートを経てキャニスタ13に向かうため、燃料タンク12内の圧力の上昇に伴う配管接続部からの蒸発燃料等の流体の漏れを防止することができる。
[実施例1の効果]
以上のように、本実施例の電磁弁1においては、第1バルブ6が電磁式開閉弁(の弁体)として機能し、第2バルブ7が圧力感応弁(の弁体)として機能している。そして、第1、第2バルブ6、7の閉弁時には、第1バルブ6の図示右端面に設けられた樹脂シール部61が第2バルブ7の図示左側部の円環状端面(受圧面)に設けられたゴムシート部92に着座し、且つ第2バルブ7の図示右側部の円環状端面(受圧面に対して逆側面)に設けられたゴムシール部91が樹脂ハウジング5の弁座(バルブシート部8)に着座するように構成されている。
以上のように、本実施例の電磁弁1においては、第1バルブ6が電磁式開閉弁(の弁体)として機能し、第2バルブ7が圧力感応弁(の弁体)として機能している。そして、第1、第2バルブ6、7の閉弁時には、第1バルブ6の図示右端面に設けられた樹脂シール部61が第2バルブ7の図示左側部の円環状端面(受圧面)に設けられたゴムシート部92に着座し、且つ第2バルブ7の図示右側部の円環状端面(受圧面に対して逆側面)に設けられたゴムシール部91が樹脂ハウジング5の弁座(バルブシート部8)に着座するように構成されている。
ここで、図7に本発明の実施例1に対する比較例1を示す。この比較例1では、実施例1と同様に、第1バルブ6と第2バルブ7との気密性を向上させるために、しかも第2バルブ7と樹脂ハウジング5の弁座(8a)との気密性を向上させるために、第2バルブ7の各円環状端面および内部にモールドゴム9をゴムモールド(モールド成形)している。これにより、第1、第2バルブ6、7の閉弁状態では、モールドゴム9が軸線方向に縮むため、モールドゴム9に開弁方向の反発力が生じる。そのため、第1バルブ6の開弁直後に、第2バルブ7を押し上げるコイルスプリング10のスプリング力およびモールドゴム9のゴムシール部91の反発力により、バルブ室42内の圧力が設定された開弁圧まで下がる前に、第2バルブ7が浮き上がるため、設定された開弁圧で第2バルブ7が開かない問題がある。
そこで、本実施例の電磁弁1においては、シールリップ部94を構成するモールドゴム9の機能が圧縮シールではなく、弾性変形シールとされている。具体的には、モールドゴム9のゴムシール部91の表面にシールリップ部94を設けることで、第2バルブ7をリップバルブ構造とし、シールリップ部94の形状をシール方向に対して所定の傾斜角度(例えば45°程度)だけ傾けた略直角三角柱形状としている。これにより、第2バルブ7の閉弁時のモールドゴム9の反発力が、コイルスプリング10のスプリング力に比べて小さくなるように設定される。このため、第1バルブ6の開弁直後に第2バルブ7が樹脂ハウジング5の弁座(バルブシート部8)より浮き上がることなく、バルブ室42内の圧力が設定された開弁圧まで下がるまで、モールドゴム9のシールリップ部94が粘り強く、樹脂ハウジング5の弁座(バルブシート部8)に密着し続ける。
したがって、第2バルブ7の閉弁時のモールドゴム9のシールリップ部94の反発力が低減するため、第1バルブ6の開弁直後にバルブ室42内の圧力が設定された開弁圧まで下がる前に第2バルブ7が樹脂ハウジング5の弁座(バルブシート部8)より浮き上がるのを防止できる。これによって、第2バルブ7の開弁時期のばらつきを小さくすることができるので、第2バルブ7が設定された開弁圧で開弁できるようになる。これにより、第2バルブ7の動作不良の発生を抑えることができるので、バルブ室42内の圧力が設定された開弁圧まで下がった段階でコイルスプリング10のスプリング力によって開弁する圧力感応弁として機能する第2バルブ7の信頼性を向上させることができる。
また、図7の比較例1の構造では、第2バルブ7の半径方向の最外径部(59)が樹脂ハウジング5の内周部に摺動自在に支持されていないので、第2バルブ7の着座状態によってコイルスプリング10が斜めに撓み、第2バルブ7に偏荷重がかかり、第1バルブ6の開弁直後に第2バルブ7が斜めに押し上げられ、ゴムシール部91を形成するモールドゴム9の圧縮状態がばらつくと共に、第2バルブ7の開弁時期が安定しない問題がある。さらに、第2バルブ7が樹脂ハウジング5の弁座(8a)に対して着座、離座を繰り返すことにより、第2バルブ7がモールドゴム9と共に樹脂ハウジング5の弁座(8a)より脱落して、樹脂ハウジング5の弁座(8a)と第2バルブ7のモールドゴム9との間の気密性を確保できなくなり、耐久性および信頼性を低下させる問題もある。
そこで、本実施例の電磁弁1においては、樹脂ハウジング5の弁座(バルブシート部8)よりも電磁駆動部2側の円筒状部の内周面に、第2バルブ7の嵌合部76の最外径部の外径面(外周面)を摺動自在に支持する複数個のバルブガイド53を設けている。これによって、第2バルブ7の軸線方向に対して直交する半径方向へのガタ付きを低減することができ、モールドゴム9のゴムシール部91が安定して、第2バルブ7を樹脂ハウジング5の弁座(バルブシート部8)に傾くことなく安定して着座できるようになるので、樹脂ハウジング5の弁座(バルブシート部8)に対して第2バルブ7が着座、離座を安定して繰り返すことができる。したがって、第2バルブ7の開弁時期および閉弁時期を安定でき、且つ第2バルブ7がモールドゴム9と共に樹脂ハウジング5の弁座(バルブシート部8)より脱落するのを阻止できる。これにより、樹脂ハウジング5の弁座(バルブシート部8)とモールドゴム9のゴムシール部91との間の気密性を半永久的に確保できるので、圧力感応弁として機能する第2バルブ7の耐久性を向上させることができる。
以上のように、本実施例の電磁弁1においては、モールドゴム9のゴムシール部91の表面に一体的に形成したシールリップ部94の形状を全方位に渡って弾性変形シールが可能な形状(シール方向に対して例えば45°程度だけ傾けた略直角三角柱形状)とすることにより、第2バルブ7の閉弁時のモールドゴム9の反発力(開弁方向の反発力)が、コイルスプリング10のスプリング力(開弁方向に付勢する付勢力)に比べて小さくなる。さらに、樹脂ハウジング5の弁座よりも電磁駆動部2側の円筒状部の内周面に、第2バルブ7の嵌合部76の最外径部の外径面(外周面)を摺動自在に支持する複数個のバルブガイド53を設けることにより、第2バルブ7の開弁特性の精度を向上することができる。また、本実施例のモールドゴム9は、第2バルブ7が開弁して圧縮力が開放された時に第2バルブ7が動く量を、弾性変形シール状態で動く範囲で吸収することもできる。
また、第2バルブ7の各円環状端面および内部にモールドゴム9をゴムモールド(モールド成形)することで、第1バルブ6の樹脂シール部61に対向する円環状端面にゴムシート部92およびシールリップ部95を設け、樹脂ハウジング5の弁座(バルブシート部8)に対向する円環状端面にゴムシール部91およびシールリップ部94を設けている。これによって、電磁弁1の電磁駆動部2のソレノイドコイル3への通電が停止されて、ソレノイドコイル3の起磁力が消磁し、リターンスプリング30のスプリング力によって第1、第2バルブ6、7が樹脂ハウジング5の弁座(バルブシート部8)に着座した際の衝撃を吸収することができるので、電磁弁1の耐久性および信頼性を向上させることができる。
[変形例]
本実施例では、本発明の電磁弁を、自動車等の車両の蒸発燃料処理装置に組み込まれた電磁弁1、特に電磁式タンク密閉弁に適用しているが、これに限定する必要はなく、車両に搭載される補機類や空調装置に使用される電磁弁に適用しても良い。なお、流体としては、エア(空気)や蒸発燃料等の気体だけでなく、気相冷媒等の気体、水、燃料、オイルや液相冷媒等の液体、あるいは気液二相状態の流体を使用することができる。また、本実施例では、本発明の電磁弁を、常閉型の電磁式開閉弁に適用したが、常開型の電磁式開閉弁に適用しても良い。また、コイルへの電圧値または電流値を増加する程、第1バルブのリフト量が大きく、または小さくなるようにしても良い。
本実施例では、本発明の電磁弁を、自動車等の車両の蒸発燃料処理装置に組み込まれた電磁弁1、特に電磁式タンク密閉弁に適用しているが、これに限定する必要はなく、車両に搭載される補機類や空調装置に使用される電磁弁に適用しても良い。なお、流体としては、エア(空気)や蒸発燃料等の気体だけでなく、気相冷媒等の気体、水、燃料、オイルや液相冷媒等の液体、あるいは気液二相状態の流体を使用することができる。また、本実施例では、本発明の電磁弁を、常閉型の電磁式開閉弁に適用したが、常開型の電磁式開閉弁に適用しても良い。また、コイルへの電圧値または電流値を増加する程、第1バルブのリフト量が大きく、または小さくなるようにしても良い。
本実施例では、樹脂ハウジング5の弁座に、金属材料よりなるバルブシート部(金属成形部)8を設けているが、樹脂ハウジング5の弁座にバルブシート部8を設けなくても良い。この場合には、図7に示したように、樹脂ハウジング5の弁座全体が樹脂成形部となる。また、本実施例では、第2バルブ7をリップバルブ構造とし、樹脂ハウジング5にバルブガイド53を設けたが、第2バルブ7をリップバルブ構造とし、樹脂ハウジング5にバルブガイド53を設けなくても良い。また、第2バルブ7をリップバルブ構造とせず、樹脂ハウジング5にバルブガイド53を設けても良い。
本実施例では、モールドゴム(シールゴム)9のゴムシール部91の表面に形成されたシールリップ部94の形状を、シール方向(軸線方向)に対して所定の傾斜角度(例えば45°程度)だけ傾斜した略直角三角柱形状としたが、シールゴムのシールリップ部94の形状を、シール方向(軸線方向)に対して所定の傾斜角度(例えば45°程度)だけ傾斜した円柱形状または直方体形状としても良い。また、本実施例では、シールリップ部95の形状を、シール方向(軸線方向)に対して所定の傾斜角度(例えば45°程度)だけ傾斜した略直角三角柱形状としたが、シールリップ部95の形状を、シール方向(軸線方向)に対して所定の傾斜角度(例えば45°程度)だけ傾斜した円柱形状または直方体形状としても良い。また、シールリップ部94、95の形状を、半球面形状としても良い。
本実施例では、モールドゴム(シールゴム)9を、ゴムシール部91、ゴムシート部92およびゴム充填部93等によって構成したが、シールゴムを、シールリップ部94を含むゴムシール部91のみによって構成しても良い。この場合には、第1バルブ6の樹脂シール部61を、ゴム系弾性体よりなるゴムシール部に変更し、そのゴムシール部の表面にシールリップ部を形成しても良い。
1 電磁弁
2 電磁駆動部
3 電磁駆動部のソレノイドコイル
5 樹脂ハウジング(バルブシート)
6 第1バルブ(電磁式開閉弁、樹脂成形部)
7 第2バルブ(圧力感応弁、樹脂成形部)
8 バルブシート部(樹脂ハウジングの弁座)
9 モールドゴム(シールゴム、ゴム成形部)
10 コイルスプリング(バルブ付勢手段)
42 樹脂ハウジングのバルブ室
43 弁孔(流体通過口)
53 樹脂ハウジングのバルブガイド(バルブ摺動部)
76 第2バルブの嵌合部(第2バルブの最外径部)
91 モールドゴムのゴムシール部
92 モールドゴムのゴムシート部
94 モールドゴムのシールリップ部
95 モールドゴムのシールリップ部
2 電磁駆動部
3 電磁駆動部のソレノイドコイル
5 樹脂ハウジング(バルブシート)
6 第1バルブ(電磁式開閉弁、樹脂成形部)
7 第2バルブ(圧力感応弁、樹脂成形部)
8 バルブシート部(樹脂ハウジングの弁座)
9 モールドゴム(シールゴム、ゴム成形部)
10 コイルスプリング(バルブ付勢手段)
42 樹脂ハウジングのバルブ室
43 弁孔(流体通過口)
53 樹脂ハウジングのバルブガイド(バルブ摺動部)
76 第2バルブの嵌合部(第2バルブの最外径部)
91 モールドゴムのゴムシール部
92 モールドゴムのゴムシート部
94 モールドゴムのシールリップ部
95 モールドゴムのシールリップ部
Claims (6)
- (a)通電されると起磁力を発生するコイルを有する電磁駆動部と、
(b)内部に流体通過口が形成された筒状の弁座を有するハウジングと、
(c)このハウジングの軸線方向に付勢力を発生するスプリングと、
(d)前記ハウジング内に軸線方向に往復移動自在に収容されて、前記コイルの起磁力によって軸線方向の一方側に吸引されて開弁する第1バルブと、
(e)前記ハウジング内に軸線方向に往復移動自在に収容されて、前記第1バルブが開弁することで閉弁方向に作用する圧力が所定値まで低下した際に、前記スプリングの付勢力によって軸線方向の一方側に付勢されて開弁する第2バルブと
を備えた電磁弁において、
前記第2バルブは、前記ハウジングの弁座に対向する端面に、前記第2バルブの閉弁時に前記ハウジングの弁座に着座して、前記ハウジングの弁座と前記第2バルブとの間を気密的に封止するシールゴムを有し、
前記シールゴムは、前記第2バルブの閉弁時に開弁方向に反発力を発生するゴム系弾性体よりなり、
前記第2バルブの閉弁時の前記シールゴムの反発力を、前記スプリングの付勢力よりも小さくしたことを特徴とする電磁弁。 - 請求項1に記載の電磁弁において、
前記シールゴムは、全方位に渡って弾性変形が可能なシールリップ部を有し、
前記シールリップ部は、前記第2バルブの閉弁時に前記ハウジングの弁座に直接的に接触して、前記ハウジングの弁座と前記第2バルブとの間を気密的に封止することを特徴とする電磁弁。 - 請求項2に記載の電磁弁において、
前記シールリップ部は、前記第2バルブの端面から所定の突出量だけ、前記ハウジングの弁座側に突き出すように設けられており、
前記シールリップ部の突き出し方向は、軸線方向に対して所定の傾斜角度だけ、傾斜していることを特徴とする電磁弁。 - (a)通電されると起磁力を発生するコイルを有する電磁駆動部と、
(b)内部に流体通過口が形成される筒状の弁座を有するハウジングと、
(c)このハウジングの軸線方向に付勢力を発生するスプリングと、
(d)前記ハウジング内に軸線方向に往復移動自在に収容されて、前記コイルの起磁力によって軸線方向の一方側に吸引されて開弁する第1バルブと、
(e)前記ハウジング内に軸線方向に往復移動自在に収容されて、前記第1バルブが開弁することで閉弁方向に作用する圧力が所定値まで低下した際に、前記スプリングの付勢力によって軸線方向の一方側に付勢されて開弁する第2バルブと
を備えた電磁弁において、
前記第2バルブは、前記ハウジングの弁座に対向する端面に、前記第2バルブの閉弁時に前記ハウジングの弁座に着座して、前記ハウジングの弁座と前記第2バルブとの間を気密的に封止するシールゴムを有し、
前記シールゴムは、前記第2バルブの閉弁時に開弁方向に反発力を発生するゴム系弾性体よりなり、
前記ハウジングは、前記第2バルブを軸線方向に摺動自在に支持するバルブ摺動部を有していることを特徴とする電磁弁。 - 請求項4に記載の電磁弁において、
前記ハウジングは、前記電磁駆動部との間に円形状のバルブ室を有し、
前記バルブ摺動部は、前記ハウジングの内周面から所定の突出量だけ、前記バルブ室の中心軸線側に突き出すように設けられていることを特徴とする電磁弁。 - 請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載の電磁弁において、
前記シールゴムは、少なくとも前記第2バルブの端面にゴムプリントまたはゴムモールドされていることを特徴とする電磁弁。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005042615A JP2006226457A (ja) | 2005-02-18 | 2005-02-18 | 電磁弁 |
US11/356,182 US20060185735A1 (en) | 2005-02-18 | 2006-02-17 | Electromagnetic combination valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005042615A JP2006226457A (ja) | 2005-02-18 | 2005-02-18 | 電磁弁 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006226457A true JP2006226457A (ja) | 2006-08-31 |
Family
ID=36911368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005042615A Withdrawn JP2006226457A (ja) | 2005-02-18 | 2005-02-18 | 電磁弁 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060185735A1 (ja) |
JP (1) | JP2006226457A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101047302B1 (ko) | 2011-01-19 | 2011-07-07 | 주식회사 유니크 | 연료증발가스 제어밸브 |
KR101076231B1 (ko) * | 2011-04-19 | 2011-10-26 | 주식회사 유니크 | 연료증발가스 제어밸브 |
WO2013093955A1 (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | 三菱電機株式会社 | 電磁弁 |
JP2014181584A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Denso Corp | 燃料タンクモジュール |
JP2016065526A (ja) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | 株式会社デンソー | 二段切替弁 |
JP2017009004A (ja) * | 2015-06-18 | 2017-01-12 | 株式会社デンソー | 弁装置 |
JP2019211019A (ja) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | 愛三工業株式会社 | 流体制御弁 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160123490A1 (en) * | 2009-04-22 | 2016-05-05 | Eaton Corporation | Overmolded valve assembly |
US9500291B2 (en) * | 2010-03-30 | 2016-11-22 | Eaton Corporation | Isolation valve with fast depressurization for high-pressure fuel tank |
JP5884778B2 (ja) | 2013-06-26 | 2016-03-15 | 株式会社デンソー | 弁装置 |
US9902258B2 (en) * | 2015-04-27 | 2018-02-27 | Stant Usa Corp. | Fuel tank pressure regulator |
EP3442819B1 (en) | 2016-04-15 | 2024-02-28 | Eaton Intelligent Power Limited | Vapor impermeable solenoid for fuel vapor environment |
KR101822290B1 (ko) * | 2016-07-26 | 2018-01-26 | 현대자동차주식회사 | 차량용 캐니스터 밸브 장치 |
US10458366B2 (en) | 2016-10-31 | 2019-10-29 | Stant Usa Corp. | Fuel tank pressure regulator |
US10794335B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-10-06 | Stant Usa Corp. | Fuel tank pressure regulator |
CN115038605A (zh) | 2020-02-14 | 2022-09-09 | 斯丹特美国公司 | 燃料箱压力调节器 |
JP7379216B2 (ja) * | 2020-03-04 | 2023-11-14 | 愛三工業株式会社 | 流量制御弁 |
KR20220134150A (ko) * | 2021-03-26 | 2022-10-05 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 연료탱크 밀폐밸브 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5048790A (en) * | 1990-07-18 | 1991-09-17 | Target Rock Corporation | Self-modulating control valve for high-pressure fluid flow |
US6601569B2 (en) * | 2000-08-08 | 2003-08-05 | Siemens Automotive Inc. | Evaporative emission control system including a fuel tank isolation valve and a canister vent valve |
DE10200979A1 (de) * | 2002-01-12 | 2003-08-07 | Danfoss As | Ventilanordnung zum Einsetzen in Vakuumanlagen |
JP4203906B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2009-01-07 | 株式会社デンソー | 電磁弁およびそれを用いた蒸発燃料処理システム |
-
2005
- 2005-02-18 JP JP2005042615A patent/JP2006226457A/ja not_active Withdrawn
-
2006
- 2006-02-17 US US11/356,182 patent/US20060185735A1/en not_active Abandoned
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101047302B1 (ko) | 2011-01-19 | 2011-07-07 | 주식회사 유니크 | 연료증발가스 제어밸브 |
KR101076231B1 (ko) * | 2011-04-19 | 2011-10-26 | 주식회사 유니크 | 연료증발가스 제어밸브 |
WO2013093955A1 (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | 三菱電機株式会社 | 電磁弁 |
JP5689983B2 (ja) * | 2011-12-19 | 2015-03-25 | 三菱電機株式会社 | 電磁弁 |
JPWO2013093955A1 (ja) * | 2011-12-19 | 2015-04-27 | 三菱電機株式会社 | 電磁弁 |
JP2014181584A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Denso Corp | 燃料タンクモジュール |
JP2016065526A (ja) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | 株式会社デンソー | 二段切替弁 |
JP2017009004A (ja) * | 2015-06-18 | 2017-01-12 | 株式会社デンソー | 弁装置 |
JP2019211019A (ja) * | 2018-06-06 | 2019-12-12 | 愛三工業株式会社 | 流体制御弁 |
JP7066536B2 (ja) | 2018-06-06 | 2022-05-13 | 愛三工業株式会社 | 流体制御弁 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20060185735A1 (en) | 2006-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006226457A (ja) | 電磁弁 | |
US7591281B2 (en) | Electromagnetic valve | |
JP2006258283A (ja) | 流体制御弁、および電磁弁 | |
US9068667B2 (en) | Electromagnetic valve | |
US6526951B2 (en) | Electromagnetic valve for ORVR system | |
JP6028764B2 (ja) | 電磁弁 | |
US8800961B2 (en) | Fluid control electromagnetic valve | |
US9822892B2 (en) | Two-stage switch valve | |
JP2012219868A (ja) | 電磁弁 | |
JP3712186B2 (ja) | 電磁弁 | |
JP5689983B2 (ja) | 電磁弁 | |
US9970337B2 (en) | Actuator for valves in internal combustion engines | |
US20060243656A1 (en) | Filter apparatus having bendable filter | |
JP2013217433A (ja) | 弁装置、それを用いる複合弁装置、及び複合弁装置を用いる燃料蒸気漏れ検出装置 | |
JP2009091934A (ja) | 負圧応動弁 | |
JP5952067B2 (ja) | 流体制御弁装置 | |
JP2009144831A (ja) | 電磁弁 | |
JP3482934B2 (ja) | 電磁弁 | |
JP2002013659A (ja) | 電磁弁 | |
JP2001330167A (ja) | 弁装置 | |
JP4424250B2 (ja) | フィルタ装置 | |
JP2002048258A (ja) | 電磁弁装置およびそれを用いた蒸発燃料処理システム | |
JP2007040423A (ja) | バルブ装置 | |
JP2007187239A (ja) | 電磁弁 | |
JP2023164066A (ja) | 流量制御弁 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070316 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20081111 |