JP2013148104A

JP2013148104A - 電磁弁

Info

Publication number: JP2013148104A
Application number: JP2012006678A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kibune; 仁志木船
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2013-08-01
Anticipated expiration: 2032-01-17
Also published as: JP5898966B2

Abstract

【課題】電磁弁の磁気回路の効率の低下を防止する。
【解決手段】入口ポート１４ａ及び第１の出口ポート１３ａの各々に連通する弁室２ａを有する弁本体２と、弁室内に配置される弁体３と、弁体を保持する磁性材料からなる弁ホルダ４と、弁ホルダを第１の出口ポートの方向に付勢する付勢部材６と、弁室に連通する第２の出口ポート７ａを有し、弁室から上方に延設されるパイプ部材７と、パイプ部材を囲繞する吸引子８と、吸引子を囲繞する電磁コイル９と、電磁コイルを収容すると共に、吸引子の上端部に当接し、磁性材料からなるハウジング１１と、磁性材料からなり、弁ホルダの側面に対向して配置されるプレート１２とを備え、プレートとハウジングとをかしめ固定する際に、プレートからハウジングに付与されるかしめ力Ｆが、ハウジングが吸引子の上端部に当接する方向のベクトル成分Ｆ_Ｖを有する電磁弁２１。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のウインドウォッシャ装置のウォッシャ液の流路の切り換えなどに用いられる電磁弁に関する。

図３は、上記電磁弁の一例を示し、この電磁弁１は、弁室２ａを有する弁本体２と、弁室２ａ内に配置される弁体３と、弁体３を保持する弁ホルダ４と、弁ホルダ４を下方に付勢するコイルばね６と、弁室２ａから上方に延設されるパイプ部材７と、パイプ部材７を囲繞する吸引子８と、吸引子８を囲繞する電磁コイル９と、電磁コイル９を収容するハウジング１１等で構成される。

弁本体２は、樹脂製で、上方が開口する弁室２ａ及び弁座２ｂを有し、弁室２ａには、弁体３が収容される。弁本体２の下面及び側面には、各々流出管１３及び流入管１４が一体に設けられ、弁室２ａは、流出管１３の内部の出口ポート１３ａ及び流入管１４の内部の入口ポート１４ａに連通すると共に、パイプ部材７の内部の出口ポート７ａに連通する。弁本体２の上端部は、モールド１５の下端部と超音波溶接により接合される（接合部１８）。

弁体３は、ゴムや樹脂等の弾性体で形成され、平面状の天井面と、下方に開口する空間を有すると共に、弁体３の外周面には、段部が形成される。

弁ホルダ４は、磁性材料からなり、下端部において上記弁体３の外周面に形成された段部を保持する。また、弁ホルダ４は、水平方向に貫通する複数の貫通孔４ａを有する。

付勢部材としてのコイルばね６は、モールド１５の中央下面１５ａと弁ホルダ４との間に介装され、弁ホルダ４を常時下方に付勢する。

パイプ部材７は、弁本体２の弁室２ａから上方に延設され、内部の出口ポート７ａが流出口７ｂを介して弁室２ａに連通する。

吸引子８は、パイプ部材７を囲繞すると共に、電磁コイル９への励磁により弁ホルダ４及び弁体３を吸引するために備えられる。

電磁コイル９は、吸引子８を囲繞するように配置され、電磁コイル９の周囲はモールド１５で封止される。モールド１５の右上部１５ｂには、電磁コイル９に給電するための端子１６が設けられる。

プレート１２は、均一な厚さを有する磁性材料からなり、モールド１５にインサート成形される。

ハウジング１１は、磁性材料からなり、モールド１５を覆うように装着され、後述するように、プレート１２にかしめ固定される。

上記構成を有する電磁弁１は、電磁コイル９を励磁しない場合には、弁体３と一体化された弁ホルダ４がコイルばね６によって下方に付勢されているため、弁体３も下方に付勢されて弁本体２の弁座２ｂに当接し、出口ポート１３ａが閉じられ、出口ポート７ａが開く。

一方、電磁コイル９を励磁すると、弁体３と一体化された弁ホルダ４が吸引子８に吸引されて上方へ移動し、これに伴い、弁体３も上方に移動してパイプ部材７の流出口７ｂを塞ぎ、出口ポート７ａが閉じられ、出口ポート１３ａが開く。

しかし、上記図３に示した電磁弁１においては、図４に示すように、ハウジング１１をプレート１２にかしめ固定しているが（図４（ｃ）は、かしめる前の状態を示すＣ部拡大図、図４（ａ）、（ｂ）は、かしめた後の状態を示す）、その際、プレート１２の突起部１２ａを電磁弁１の中心方向に曲げて固定するため、治具でハウジング１１と吸引子８（図３参照）とが互いに接触するように押圧しながらかしめ作業を行う必要があった。そのため、部品や治具の精度によっては、図４（ｄ）に示すように、ハウジング１１の天井部１１ａと吸引子８の上端部との間に空隙Ｃが生じ、吸引子８、ハウジング１１、プレート１２及び弁ホルダ４からなる磁気回路の効率が低下するおそれがあった。

そこで、本発明は、上記電磁弁における問題点に鑑みてなされたものであって、電磁弁の磁気回路の効率の低下を防止することなどを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、電磁弁であって、入口ポート及び第１の出口ポートの各々に連通する弁室を有する弁本体と、前記弁室内に配置される弁体と、該弁体を保持する磁性材料からなる弁ホルダと、該弁ホルダを前記第１の出口ポートの方向に付勢する付勢部材と、前記弁室に連通する第２の出口ポートを有し、前記弁室から上方に延設されるパイプ部材と、該パイプ部材を囲繞する吸引子と、該吸引子を囲繞する電磁コイルと、該電磁コイルを収容すると共に、前記吸引子の上端部に当接し、磁性材料からなるハウジングと、磁性材料からなり、前記弁ホルダの側面に対向して配置されるプレートとを備え、該プレートと前記ハウジングとをかしめ固定する際に、該プレートから前記ハウジングに付与されるかしめ力が、前記ハウジングが前記吸引子の上端部に当接する方向のベクトル成分を有し、前記電磁コイルを励磁することにより、前記弁ホルダが前記吸引子に吸引されて前記弁体が前記パイプ部材の前記第２の出口ポートを閉じ、前記電磁コイルへの励磁を解除することにより、前記弁ホルダが前記付勢部材によって付勢されて前記弁体が前記第１の出口ポートを閉じることを特徴とする。

そして、本発明によれば、プレートとハウジングとをかしめ固定する際に付与するかしめ力が、ハウジングが吸引子の上端部に当接する方向のベクトル成分を有するため、かしめ力が弁本体側にも分散し、ハウジングが弁本体側に引っ張られる。その結果、ハウジングと吸引子とを確実に接触させながらかしめることができ、電磁弁の磁気回路の効率の低下を防止することができる。

上記電磁弁において、前記ハウジングにおける前記プレートとかしめ固定される部位は、上下方向に対して傾斜した折り目に沿って内側に折曲され、前記プレートのかしめ部が前記ハウジングの側面よりも外方に突出しないように形成することができる。これにより、プレートのかしめ部が周囲の部材と干渉することを防止することができる。

上記電磁弁において、前記プレートを、前記電磁コイルの周囲を封止するモールドにインサート成形することができ、プレートを介してハウジングと、電磁コイルを備えたモールドとを容易に一体化することができる。

以上のように、本発明によれば、電磁弁の磁気回路の効率の低下を防止することなどが可能となる。

（ａ）、（ｂ）は、図３に示す構成を有する本発明に係る電磁弁の第１の実施形態を示す正面図、底面図であって、（ｃ）は、この電磁弁のハウジングをプレートにかしめ固定する方法を説明するための概略図、（ｄ）は、かしめ固定後のハウジングの天井部と吸引子の上端部を示す断面図である。（ａ）、（ｂ）は、図３に示す構成を有する本発明に係る電磁弁の第２の実施形態を示す正面図、底面図であって、（ｃ）は、この電磁弁のハウジングをプレートにかしめ固定する方法を説明するための概略図である。本発明及び従来の電磁弁を示す断面図である。（ａ）、（ｂ）は、図３に示す構成を有する従来の電磁弁の正面図、底面図であって、（ｃ）は、この電磁弁のハウジングをプレートにかしめ固定する方法を説明するための概略図、（ｄ）は、かしめ固定時に発生する問題点を説明するための断面図である。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明に係る電磁弁の第１の実施形態を示し、この電磁弁２１の基本構成及び動作は、図３及び図４に示した電磁弁１と同様であって、図１（ｃ）に示すように、ハウジング１１のプレート１２とのかしめ部１１ｂが、図４（ｃ）に示すハウジング１１とは異なり、下方に向かって幅広となるテーパー状に形成されている点のみ異なる。

上記のように構成することで、プレート１２の突起部１２ａによってハウジング１１のかしめ部１１ｂの表面に加えられるかしめ力Ｆは、かしめ部１１ｂの表面に対して垂直に作用するため、水平方向の分力Ｆ_Ｈと、鉛直下方への分力Ｆ_Ｖとを有する。すなわち、かしめ力Ｆは、図３において、ハウジング１１の天井部１１ａが吸引子８の上端部に当接する方向のベクトル成分を有することとなる。これにより、図１（ｄ）に示すように、ハウジング１１の天井部１１ａと吸引子８の上端部とが密着し、両者間に、図４（ｄ）に示したような空隙Ｃが生じることがなく、電磁コイル９に励磁した際に、吸引子８、ハウジング１１、プレート１２及び弁ホルダ４からなる磁気回路の効率を適正に維持することができる。

次に、本発明に係る電磁弁の第２の実施形態について、図２を参照しながら説明する。

この電磁弁３１の基本構成及び動作も、図３及び図４に示した電磁弁１と同様であるが、図２（ｃ）に示すように、ハウジング１１のプレート１２とのかしめ部１１ｃが、図４（ｃ）に示すハウジング１１とは異なり、上下方向に傾斜した折り目１１ｄに沿って折曲された傾斜面として形成されている点のみ異なる。

上記のように構成することで、プレート１２のかしめ部である突起部１２ａによってハウジング１１のかしめ部１１ｃの表面に加えられるかしめ力は、図１に示した電磁弁２１の場合と同様に、図３において、ハウジング１１の天井部１１ａが吸引子８の上端部に当接する方向のベクトル成分を有することとなる。これにより、上述の第１の実施形態と同様、図１（ｄ）に示したように、ハウジング１１の天井部１１ａと吸引子８の上端部とが密着し、両者間に、図４（ｄ）に示したような空隙Ｃが生じることがなく、吸引子８、ハウジング１１、プレート１２及び弁ホルダ４からなる磁気回路の効率を適正に維持することができる。

また、図２（ｂ）に示すように、プレート１２の突起部１２ａをハウジング１１の側面１１ｅから突出しないようにすることができる。これによって、プレート１２の突起部１２ａが周囲の部材と干渉することを防止することができる。

１、２１、３１電磁弁
２弁本体
２ａ弁室
２ｂ弁座
３弁体
４弁ホルダ
４ａ貫通孔
６コイルばね
７パイプ部材
７ａ出口ポート
７ｂ流出口
８吸引子
９電磁コイル
１１ハウジング
１１ａ天井部
１１ｂ、１１ｃかしめ部
１１ｄ折り目
１１ｅ側面
１２プレート
１２ａ突起部
１３流出管
１３ａ出口ポート
１４流入管
１４ａ入口ポート
１５モールド
１５ａ中央下面
１５ｂ右上部
１６端子
１８接合部

Claims

入口ポート及び第１の出口ポートの各々に連通する弁室を有する弁本体と、
前記弁室内に配置される弁体と、
該弁体を保持する磁性材料からなる弁ホルダと、
該弁ホルダを前記第１の出口ポートの方向に付勢する付勢部材と、
前記弁室に連通する第２の出口ポートを有し、前記弁室から上方に延設されるパイプ部材と、
該パイプ部材を囲繞する吸引子と、
該吸引子を囲繞する電磁コイルと、
該電磁コイルを収容すると共に、前記吸引子の上端部に当接し、磁性材料からなるハウジングと、
磁性材料からなり、前記弁ホルダの側面に対向して配置されるプレートとを備え、該プレートと前記ハウジングとをかしめ固定する際に、該プレートから前記ハウジングに付与されるかしめ力が、前記ハウジングが前記吸引子の上端部に当接する方向のベクトル成分を有し、
前記電磁コイルを励磁することにより、前記弁ホルダが前記吸引子に吸引されて前記弁体が前記パイプ部材の前記第２の出口ポートを閉じ、前記電磁コイルへの励磁を解除することにより、前記弁ホルダが前記付勢部材によって付勢されて前記弁体が前記第１の出口ポートを閉じることを特徴とする電磁弁。
前記ハウジングにおける前記プレートとかしめ固定される部位は、上下方向に対して傾斜した折り目に沿って内側に折曲され、前記プレートのかしめ部が前記ハウジングの側面よりも外方に突出しないように形成されることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
前記プレートは、前記電磁コイルの周囲を封止するモールドにインサート成形されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁弁。