JP2014020542A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】ターミナル端子とコイル端部との電気的な接続部分にダメージが生じることなく、バルブ支持部材に対するターミナル端子の位置精度を高めることのできる電磁弁を提供する。
【解決手段】バルブボディ５は樹脂製であり、金属製のステータコア２に接する箇所には環状に突出したビード８が設けられている。２次成形樹脂６の成形型の内部において、ステータコア２をバルブボディ５に押し付けることでこのビード８の一部を潰し、ステータコア２とバルブボディ５の隙間距離Ｂを規定値に設けるものである。これにより、ターミナル端子とコイル端部との電気的な接続部分にダメージが生じることなく、バルブ支持部材に対するターミナル端子の位置精度を高めることができる。また、環状のビード８により、２次成形樹脂６の溶融樹脂が、ステータコア２とバルブボディ５の接触箇所から内側に流れ込む不具合を防ぐことができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ハウジング内等に設けられたバルブ支持部材に支持される電磁弁に関し、例えば、蒸発燃料処理装置や蒸発燃料蒸散防止装置等に用いて好適な技術に関する。

〔従来技術〕
電磁弁の具体的な一例として、特許文献１に開示されるＣＣＶ（キャニスタ・クローズド・バルブ）が知られている。
特許文献１の電磁弁は、気化燃料通路の開閉を行うものであり、電磁アクチュエータのムービングコア（可動子）に、気化燃料通路の開閉を行う弁体を設けたものである。

電磁弁には、コイル通電用のターミナル端子が設けられる。
従来技術に用いられるターミナル端子は、コイルや固定子等をモールドする２次成形樹脂によって設けられる樹脂コネクタの内部に突出するオス型コネクタである。
そして、このオス型コネクタに、リード線の先に設けられたメス型コネクタ（外部機材接続用のコネクタ）を接続することで、電磁弁の電気的な接続が行われる。

〔問題点〕
しかるに、上述した従来技術とは異なり、蒸発燃料処理装置や蒸発燃料蒸散防止装置のハウジングの内部に設けたバルブ支持部材に電磁弁を組付け、ハウジングに設けたターミナル部品と、電磁弁のターミナル端子とを電気的に接続する構造を採用する場合、「ターミナル端子とバルブ支持部材との間」に関連部品（ボビン、ステータコア、ヨーク、２次成形樹脂等）の公差が積み上がってしまう。
その結果、ハウジングに設けたターミナル部品に対して、電磁弁のターミナル端子が積み上がった公差分だけ位置ズレする不具合が生じる。

このズレを無理やり修正しようとして、２次成形樹脂の成形型の内部においてターミナル端子に負荷をかけると、ターミナル端子とコイル端部との電気的な接続部分にダメージが加わることが懸念される。

特許第４７２５８１３号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ターミナル端子とコイル端部との電気的な接続部分にダメージが生じることなく、バルブ支持部材に対するターミナル端子の位置精度を高めることのできる電磁弁の提供にある。

本発明の電磁弁は、ステータコアと接する箇所のバルブボディに環状のビードを設け、２次成形樹脂の成形型の内部において、ステータコアとバルブボディを押し付けてビードの突起高Ａの一部を潰し、ステータコアとバルブボディの隙間距離Ｂを規定値に設けるものである。
これにより、ターミナル端子とコイル端部との電気的な接続部分にダメージを生じさせることなく、バルブ支持部材に対するターミナル端子の位置精度を高めることができる。
また、ステータコアに押し付けられる環状のビードにより、２次成形樹脂の成形時における溶融樹脂が、ステータコアおよびバルブボディの接触部から内側に流れ込むのを防ぐことができる。

電磁弁の断面図である。 （ａ）２次成形後のビードを示す電磁弁の要部断面図、（ｂ）２次成形前のビードを示すバルブボディの要部断面図である。 ２次成形樹脂の成形型の説明図である。 （ａ）断面が三角形のビードの断面図、（ｂ）断面が半円形のビードの断面図である。 ビードの断面形状に応じた「ビードの潰し量Δｈ」と「ビードとステータコアの接触面積」との関係を示すグラフである。

図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
電磁弁は、例えば、車両用の蒸発燃料蒸散防止装置（燃料タンク内において蒸発した蒸発燃料の蒸散を防ぐ装置）または車両用の蒸発燃料処理装置（蒸発燃料蒸散防止装置の動作チェック等の処理を行う処理装置）に用いられる。
電磁弁は、通路の開閉切替または三方切替などを行う切替バルブと、この切替バルブを駆動する電磁アクチュエータとを結合して構成される。

具体的に電磁弁は、
・通電により磁力を発生するコイル１と、
・このコイル１の発生する磁束の磁路の一部を形成する金属製のステータコア２と、
・このステータコア２に対して位置決めされるものであり、コイル１が巻回されるボビン３と、
・このボビン３に取り付けられ、コイル１の端部と電気的に接続するターミナル端子４と、
・ステータコア２とは別に設けられ、ステータコア２に環状に接する樹脂製のバルブボディ５と、
・ターミナル端子４とボビン３との結合部、少なくともステータコア２とバルブボディ５の接触部、コイル１、ステータコア２、ボビン３をモールドする樹脂製の２次成形樹脂６と、
を具備する。

この電磁弁は、蒸発燃料処理装置または蒸発燃料蒸散防止装置のハウジング内に設けられたバルブ支持部材７に組み付けられる。
バルブボディ５には、ステータコア２に接する箇所に、断面が突起状のビード８が全周に亘って設けられる。
そして、２次成形樹脂６の成形時、成形型Ｘ、Ｙの内部において、ステータコア２とバルブボディ５を押し付けてビード８の突起高Ａの一部を潰し、ステータコア２とバルブボディ５の隙間距離Ｂを規定値に設けている。

以下において本発明を蒸発燃料処理装置または蒸発燃料蒸散防止装置の電磁弁に適用した具体例（実施例）を、図面を参照して説明する。以下の実施例は具体的な一例を示すものであって、本発明が実施例に限定されないことはいうまでもない。
なお、以下の実施例において、上記「発明を実施するための形態」と同一符号は関連物を示すものである。

この実施例の電磁弁は、蒸発燃料処理装置または蒸発燃料蒸散防止装置のハウジング内に設けられたバルブ支持部材７に組み付けられるものであり、切替弁と、この切替弁を切替駆動する電磁アクチュエータとを結合して構成される。
なお、以下では、図１の上側を「上」、図１の下側を「下」と称して説明するが、この上下方向は実施例説明のための方向であり、実際の搭載方向を限定するものではない。

切替弁の具体的な一例として、図面では三方切替弁を開示するが、通路の開閉のみを行う開閉切替弁であっても良い。
具体的に、切替弁は、
・環状の弁座１１および弁座１１の内側に通じる上ポート１２が設けられた樹脂製のバルブボディ５と、
・弁座１１に着座することで上ポート１２を閉塞するポペット弁１３と、
を備えて構成される。

なお、この実施例におけるバルブ支持部材７は、蒸発燃料処理装置または蒸発燃料蒸散防止装置のハウジング（ロアケース）の一部であり、バルブボディ５の下部が差し入れられる部位におけるバルブ支持部材７の内部空間は、常開ポートと常に連通するものである。

電磁アクチュエータは、ポペット弁１３を駆動するものであり、コイル１、ステータコア２、ターミナル端子４、ムービングコア１５、ヨーク１６等を備えて構成される。
コイル１は、通電されると磁力を発生するものであり、樹脂性のボビン３の周囲に、絶縁被覆が施された導線（エナメル線等）を多数巻回したものである。

ムービングコア１５は、コイル１の発生する磁力によって軸方向（上方）へ駆動されるものであり、ステータコア２の内側において軸方向（上下方向）へ摺動自在に支持される。

このムービングコア１５は、ポペット弁１３の上部と圧入等の結合技術により結合されるものであり、ポペット弁１３と一体に軸方向へ移動する。
このため、コイル１が通電された状態では、コイル１の発生する磁力により、ムービングコア１５とともにポペット弁１３が上方へ移動し、ポペット弁１３が弁座１１に着座して上ポート１２と常開ポートの連通を遮断する。

ムービングコア１５は、ステータコア２内に配置されたリターンスプリング１７の付勢力により下方へ付勢される。
このため、コイル１の通電が停止された状態では、リターンスプリング１７の付勢力により、ムービングコア１５とともにポペット弁１３が下方へ移動し、ポペット弁１３が弁座１１から下方へ離座して上ポート１２を常開ポートを連通させる。

なお、ムービングコア１５の下端には、ゴム製のダイヤフラム１８が配置され、バルブボディ５内と電磁アクチュエータ内とが区画されている。

ステータコア２は、コイル１の内側に差し入れられる磁性体製（例えば、鉄などの強磁性材料）であり、この実施例では磁気吸引コア、磁気遮断部、磁気受渡コアが一体に設けられている（限定されるものではない）。

磁気吸引コアは、コイル１の発生する磁力によってムービングコア１５を上方へ磁気吸引するものであり、磁気吸引コアとムービングコア１５との軸方向間に磁気吸引部が形成される。なお、ステータコア２の上端は、ヨーク１６と磁気的に結合される。

磁気遮断部は、磁気吸引コアと磁気受渡コアとの間で直接磁束が流れるのを阻害する磁気飽和部であり、磁気抵抗の大きい薄肉部により形成される。

磁気受渡コアは、ムービングコア１５と径方向の磁束の受け渡しを行うものであり、磁気受渡コアとムービングコア１５との径方向間に磁気受渡し部（サイド磁気ギャップ）が形成される。
この磁気受渡コアには、外径方向に広がるフランジ１９が設けられおり、このフランジ１９がヨーク１６と磁気的に結合される。

ヨーク１６は、コイル１の外周に磁路を形成する磁性体金属（例えば、鉄などの強磁性材料）であり、内部に電磁アクチュエータの構成部品を組み込んだ後、２次成形樹脂６の内部にモールドされる。

ターミナル端子４は、コイル１の通電端子であり、一端がボビン３に差し入れて組付けられた後、コイル１の端部と電気的に結合される。なお、コイル１の端部とターミナル端子４との電気的な接続手段は限定するものではないが、カシメ、熱カシメ（ヒュージング）、半田等が適宜用いられるものである。

このターミナル端子４の根元側（ボビン３に差し込まれる側）は、２次成形樹脂６によってモールドされるものであり、ターミナル端子４の外側は２次成形樹脂６の外部に露出する。
２次成形樹脂６は、電磁アクチュエータを覆うとともに、電磁アクチュエータと切替弁を結合するものであり、ターミナル端子４とボビン３との結合部、少なくともステータコア２とバルブボディ５の接触部、コイル１、ステータコア２、ボビン３をモールドする樹脂である。

２次成形樹脂６の外部に露出する部位のターミナル端子４は、電磁弁がバルブ支持部材７に組み付けられた状態で、ハウジングに設けられたターミナル部品（図示しない）と電気的に接続される。

この実施例に示すように、電磁弁をバルブ支持部材７に組み付けて用いる場合、図１に示すように、「電磁弁とバルブ支持部材７と位置決め箇所（具体的には、バルブボディ５の外周段差面α）」から「２次成形樹脂６の外部に露出するターミナル端子４の高さβ」までの重要寸法ｈの精度を高める必要がある。

バルブボディ５は、ステータコア２より硬度が低く、ステータコア２に比較して変形し易い樹脂製であり、このバルブボディ５がステータコア２（具体的にはフランジ１９の下面）に当接した状態で組付けられる。
このバルブボディ５において、ステータコア２に接する箇所には、断面が上方へ突出した突起状（凸形状）のビード８が切れ目なく環状に設けられている。
この実施例のビード８は、図２に示すように、断面が台形形状を呈するものであり、先端（上端面）にはステータコア２に対して環状に接するリング平面が形成されている。

このビード８は、２次成形樹脂６の成形時、成形型Ｘ、Ｙの内部において、ステータコア２がバルブボディ５に強く押し付けられて、上下方向の一部が潰される。
具体的に、２次成形樹脂６の成形型Ｘ、Ｙの内部において、ステータコア２をバルブボディ５に押し付けてビード８の突起高Ａを潰すことで、ステータコア２とバルブボディ５の隙間距離Ｂを規定値に設けている。

さらに具体的に説明すると、２次成形樹脂６を設ける成形型Ｘ、Ｙには、図３に示すように、成形型Ｘ、Ｙを閉じる際に、コイル１を含むサブアッシー（具体的にはヨーク１６）をバルブボディ５に向けて押圧する押圧ピンＺが設けられている。
これにより、成形型Ｘ、Ｙが閉じることで、ステータコア２がバルブボディ５に押し付けられて、ビード８の突起高Ａの一部を潰し、ステータコア２とバルブボディ５の隙間距離Ｂを規定値に設定している。
即ち、成形型Ｘ、Ｙを閉じる時に、ビード８の一部を潰して、ターミナル端子４を成形型Ｘ、Ｙでしっかり押さえることができる。

（実施例の効果１）
この実施例では、上述したように、ステータコア２と接する箇所のバルブボディ５に環状のビード８を設け、２次成形樹脂６の成形型Ｘ、Ｙの内部において、ステータコア２をバルブボディ５に押し付けてビード８の一部を潰し、ステータコア２とバルブボディ５の隙間距離Ｂを規定値に設けている。
これにより、ターミナル端子４とコイル１の端部との電気的な接続部分にダメージを生じさせることなく、バルブ支持部材７に対するターミナル端子４の位置精度（重要寸法ｈの精度）を高めることができる。

（実施例の効果２）
ステータコア２に押し付けられる環状のビード８により、２次成形樹脂６の成形時における溶融樹脂が、ステータコア２およびバルブボディ５の接触部から内側へ流れ込む不具合を防ぐことができる。
これにより、電磁弁の信頼性を高めることができ、結果的に蒸発燃料処理装置または蒸発燃料蒸散防止装置の信頼性を高めることができる。

（実施例の効果３）
この実施例では、ビード８を断面が台形形状に設け、先端にステータコア２に対して環状に接するリング平面を設けている。
これにより、ビード８の潰し量をΔｈとした場合（Δｈ＝Ａ−Ｂ）、僅かな潰し量Δｈであっても、ステータコア２とバルブボディ５（ビード８）の接触面積を大きく確保することができ、上述した「実施例の効果２（溶融樹脂が内部に流れ込むのを防止する効果）」を確実に得ることができる。

このことを具体的に説明する。
ビード８の形状は、断面が台形形状のものに限定するものではなく、
・図４（ａ）に示すように、断面が三角形であっても良いし、
・図４（ｂ）に示すように、断面が半円形であっても良い。

ここで、「潰し量Δｈ」に対する「接触面積」の関係を図５を参照して説明する。
なお、図５における実線Ａは、断面が台形のビード８の例であり、
図５における実線Ｂは、断面が三角形のビード８の例であり、
図５における実線Ｃは、断面が半円形のビード８の例である。

この実線Ａ〜Ｃを比較して明らかなように、断面が台形形状のビード８を設けることで、潰し量Δｈが僅かであっても、「接触面積」を大きく確保することができ、上述した「実施例の効果２（溶融樹脂が内部に流れ込むのを防止する効果）」を確実に得ることができる。

上記の実施例では、本発明を蒸発燃料処理装置または蒸発燃料蒸散防止装置の電磁弁に適用したが、バルブ支持部材７に組付ける他の電磁弁に本発明を適用しても良い。

１ コイル
２ ステータコア
３ ボビン
４ ターミナル端子
５ バルブボディ
６ ２次成形樹脂
７ バルブ支持部材
８ ビード

Claims (4)

1. 通電により磁力を発生するコイル（１）と、
   このコイル（１）の発生する磁束の磁路の一部を形成する金属製のステータコア（２）と、
   前記コイル（１）が巻回されるボビン（３）と、
   このボビン（３）に取り付けられ、前記コイル（１）の端部と電気的に接続するターミナル端子（４）と、
   前記ステータコア（２）に環状に接する樹脂製のバルブボディ（５）と、
   前記ターミナル端子（４）と前記ボビン（３）との結合部、少なくとも前記ステータコア（２）と前記バルブボディ（５）の接触部、前記コイル（１）、前記ステータコア（２）、前記ボビン（３）をモールドする樹脂製の２次成形樹脂（６）と、
   を具備する電磁弁において、
   前記バルブボディ（５）には、前記ステータコア（２）に接する箇所に、断面が突起状のビード（８）が全周に亘って設けられ、
   前記２次成形樹脂（６）の成形型（Ｘ、Ｙ）の内部において前記ステータコア（２）と前記バルブボディ（５）を押し付けて、前記ビード（８）の突起高Ａの一部を潰し、前記ステータコア（２）と前記バルブボディ（５）の隙間距離Ｂを規定値に設けたことを特徴とする電磁弁。
2. 請求項１に記載の電磁弁において、
   前記ビード（８）は、断面が台形形状に設けられ、先端に前記ステータコア（２）に対して環状に接するリング平面を備えることを特徴とする電磁弁。
3. 請求項１または請求項２に記載の電磁弁において、
   前記バルブ支持部材（７）は、当該電磁弁を収容するハウジングに設けられることを特徴とする電磁弁。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の電磁弁において、
   当該電磁弁は、液体燃料を蓄える燃料タンク内において蒸発した蒸発燃料の蒸散を防ぐ車両用の蒸発燃料蒸散防止装置、または前記蒸発燃料蒸散防止装置の作動処理を行う車両用の蒸散燃料処理装置に用いられることを特徴とする電磁弁。

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