JP2015075120A - Electromagnetic valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁弁に関する。 The present invention relates to a solenoid valve.
電磁弁、例えば内燃機関のターボチャージャをバイパスする吸気バイパス通路を流れるバイパス空気量を制御するエアバイパス弁の従来例として、例えば特許文献1に記載されたものがある。従来例(特許文献1)のエアバイパス弁について述べる。図9はエアバイパス弁の弁部材の周辺部を示す断面図である。
図9に示すように、エアバイパス弁100は、電磁装置102と弁部材104とダイヤフラム106と圧力導入通路108とを備えている。電磁装置102は、固定側部材110、及び、電磁力により吸引方向へ移動される可動側部材112、並びに、可動側部材112を吸引方向とは反対方向へ付勢するコイルばね114を有している。また、弁部材104は、電磁装置102の可動側部材112に連結されかつターボチャージャのケーシング116の吸気バイパス通路118の途中に設けられた弁座120を開閉する。
As a conventional example of an electromagnetic valve, for example, an air bypass valve that controls the amount of bypass air flowing through an intake bypass passage that bypasses a turbocharger of an internal combustion engine, there is one described in Patent Document 1, for example. An air bypass valve of a conventional example (Patent Document 1) will be described. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the periphery of the valve member of the air bypass valve.
As shown in FIG. 9, the
また、ダイヤフラム106は、電磁装置102の固定側部材110と弁部材104との間に架設され、閉弁時に吸気バイパス通路118の弁座120よりも下流側の流出路118bに対して区画された圧力平衡室122を形成する。また、圧力導入通路108は、電磁装置102の可動側部材112及び弁部材104に形成され、閉弁時に吸気バイパス通路118の弁座120よりも上流側の流入路118aと圧力平衡室122とを連通する。
The
前記エアバイパス弁100において、電磁装置102に電磁力が発生していないときすなわち非通電時には、弁部材104がコイルばね114の付勢力により弁座120に着座し、閉弁状態になる。また、電磁装置102に電磁力が発生するときすなわち通電時には、その電磁力により吸引される可動側部材112と共に弁部材104がコイルばね114の付勢力に抗して移動されることにより、弁部材104が弁座120から離座し、開弁状態になる。
In the
ところで、閉弁時において、吸気バイパス通路118の流入路118aのエアの圧力は、圧力導入通路108を介して圧力平衡室122に作用する。このため、吸気バイパス通路118の流入路118a側と圧力平衡室122側とに加わるエアの圧力が平衡化、すなわち、吸気バイパス通路118の流入路118a側と圧力平衡室122側との間の差圧力がキャンセルされる。これにより、コイルばね114の付勢力及び電磁装置102の電磁力を軽減することができる。
By the way, when the valve is closed, the air pressure in the
前記従来例によると、電磁装置102の可動側部材112(詳しくは可動コア124)に、ダイヤフラム106、弁部材104のストッパプレート126、ホルダ128及び止めリング130が嵌合された状態で、可動コア124の先端部(下端部)をかしめ付けている。これにより、弁部材104のストッパプレート126とホルダ128との間にダイヤフラム106の内周部がシール状態で取付けられているとともに、可動コア124と弁部材104とが固定的に一体化されている。
According to the conventional example, the
また、エアバイパス弁100の各構成部材の製造誤差及び組付誤差、ケーシング116の製造誤差、ケーシング116に対するエアバイパス弁100の組付誤差等によって、弁座120と弁部材104との間に傾斜方向の軸ずれが生じる場合がある。この場合、弁座120に対する閉弁時の弁部材104の密着性(シール性)が低下し、エア洩れ(流体洩れ)が発生する。なお、本明細書でいう「流体洩れ(エア洩れ)」とは、流体通路(吸気バイパス通路118)の上流側の通路部(流入路118a)と下流側の通路部(流出路118b)との間に発生する流体(エア)の洩れのことをいう。また、本明細書でいう「傾斜方向の軸ずれ」とは、弁座の軸線と弁部材の軸線とが傾斜する軸ずれのことをいう。
Further, a tilt between the
また、閉弁時のエア洩れの発生を防止する対策として、可動コア124に対して弁部材104が傾動可能となるように、可動コア124と止めリング130との対向面間に所定の隙間を設けることが考えられる。しかしながら、ダイヤフラム106と弁部材104(ストッパプレート126及びホルダ128)との間に隙間が生じ、エア洩れが発生するため実用的ではない。
Further, as a measure for preventing the occurrence of air leakage when the valve is closed, a predetermined gap is provided between the opposed surfaces of the
本発明が解決しようとする課題は、閉弁時の流体洩れの発生を防止することのできる電磁弁を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide an electromagnetic valve capable of preventing the occurrence of fluid leakage when the valve is closed.
第1の発明は、固定側部材、及び、電磁力により吸引方向へ移動される可動側部材、並びに、可動側部材を吸引方向とは反対方向へ付勢する弾性部材を有する電磁装置と、電磁装置の可動側部材に連結されかつ流体通路形成部材の流体通路の途中に設けられた弁座を開閉する弁部材と、電磁装置の固定側部材と弁部材との間に架設され、閉弁時に流体通路の弁座よりも下流側の通路部に対して区画された圧力平衡室を形成するダイヤフラムと、電磁装置の可動側部材及び弁部材に形成され、閉弁時に流体通路の弁座よりも上流側の通路部と圧力平衡室とを連通する圧力導入通路とを備える電磁弁であって、弁部材にダイヤフラムをシール状態で取付け、弁部材を電磁装置の可動側部材に対して傾動可能に連結したものである。
この構成によると、ダイヤフラムがシール状態で取付けられた弁部材が、電磁装置の可動側部材に対して傾動可能に連結されている。このため、弁座と弁部材との間に傾斜方向の軸ずれが生じた場合でも、閉弁時において、電磁装置の可動側部材に対して弁部材が傾動することにより、弁座に弁部材が調芯される。これにより、弁座に対する閉弁時の弁部材の密着性(シール性)を向上することができる。
また、弁部材にダイヤフラムがシール状態で取付けられているため、ダイヤフラムと弁部材との間にエア洩れを生じない。なお、電磁装置の可動側部材に弁部材を傾動可能に連結することにより、可動側部材と弁部材との間に隙間が生じるが、その隙間は圧力平衡室と流体通路の上流側の通路部との間を連通するだけで何ら問題を生じない。
よって、弁座に対する閉弁時の弁部材の密着性(シール性)の向上と、弁部材に対するダイヤフラムのシール状態での取付けとの協働によって、閉弁時のエア洩れの発生を防止することができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electromagnetic device including a fixed side member, a movable side member that is moved in an attraction direction by an electromagnetic force, and an elastic member that biases the movable side member in a direction opposite to the attraction direction. A valve member connected to the movable side member of the device and opening and closing a valve seat provided in the middle of the fluid passage of the fluid passage forming member, and is erected between the fixed side member and the valve member of the electromagnetic device. A diaphragm that forms a pressure balancing chamber defined with respect to a passage portion downstream of the valve seat of the fluid passage, and a movable side member and a valve member of the electromagnetic device are formed. A solenoid valve having a pressure introducing passage communicating with the upstream passage portion and the pressure equilibrium chamber, wherein a diaphragm is attached to the valve member in a sealed state so that the valve member can be tilted with respect to the movable member of the electromagnetic device. Concatenated.
According to this configuration, the valve member to which the diaphragm is attached in a sealed state is connected to the movable side member of the electromagnetic device so as to be tiltable. For this reason, even when an axial deviation in the inclination direction occurs between the valve seat and the valve member, the valve member tilts with respect to the movable side member of the electromagnetic device when the valve is closed, so that the valve member is moved to the valve seat. Is aligned. Thereby, the adhesiveness (sealability) of the valve member when the valve is closed with respect to the valve seat can be improved.
Further, since the diaphragm is attached to the valve member in a sealed state, no air leakage occurs between the diaphragm and the valve member. In addition, by connecting the valve member to the movable side member of the electromagnetic device in a tiltable manner, a gap is created between the movable side member and the valve member. The gap is a passage portion on the upstream side of the pressure equilibrium chamber and the fluid passage. There is no problem just by communicating with.
Therefore, it is possible to prevent the occurrence of air leakage when the valve is closed by improving the adhesion (sealability) of the valve member when the valve is closed and the mounting of the diaphragm with respect to the valve member in a sealed state. Can do.
第2の発明は、第1の発明において、弁部材は、ダイヤフラムを全周に亘って挟着しかつ電磁装置の可動側部材に対して傾動可能に連結される一対のシェル部材を備えている。この構成によると、弁部材が備える一対のシェル部材によりダイヤフラムを全周に亘って挟着することにより、弁部材にダイヤフラムをシール状態で取付けることができる。また、一対のシェル部材により電磁装置の可動側部材に対して弁部材を傾動可能に連結することができる。 In a second aspect based on the first aspect, the valve member includes a pair of shell members that sandwich the diaphragm over the entire circumference and are connected to the movable side member of the electromagnetic device so as to be tiltable. . According to this configuration, the diaphragm can be attached to the valve member in a sealed state by sandwiching the diaphragm over the entire circumference by the pair of shell members provided in the valve member. Further, the valve member can be tiltably connected to the movable side member of the electromagnetic device by the pair of shell members.
第3の発明は、第1又は2の発明の電磁弁は、内燃機関のターボチャージャをバイパスする吸気バイパス通路を流れるバイパス空気量を制御するエアバイパス弁である。この構成によると、電磁弁を、内燃機関のターボチャージャをバイパスする吸気バイパス通路を流れるバイパス空気量を制御するエアバイパス弁として用いることができる。 In a third aspect of the invention, the solenoid valve of the first or second aspect of the invention is an air bypass valve that controls the amount of bypass air flowing through the intake bypass passage that bypasses the turbocharger of the internal combustion engine. According to this configuration, the electromagnetic valve can be used as an air bypass valve that controls the amount of bypass air that flows through the intake bypass passage that bypasses the turbocharger of the internal combustion engine.
以下、本発明を実施するための一実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態の電磁弁は、車両等の内燃機関(エンジン)のターボチャージャをバイパスする吸気バイパス通路を流れるバイパス空気量を制御するブローオフバルブとしてのエアバイパス弁に実施したものである。図1はエアバイパス弁を示す正断面図、図2は同じく側断面図、図3は同じく弁部材の周辺部を示す正断面図である。なお、図1及び図3は閉弁状態で示され、図2は開弁状態で示されている。なお、説明の都合上、エアバイパス弁の上下左右については図1を基に定めるが、エアバイパス弁の配置方向を特定するものではない。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The electromagnetic valve of the present embodiment is implemented as an air bypass valve as a blow-off valve that controls the amount of bypass air flowing through an intake bypass passage that bypasses a turbocharger of an internal combustion engine (engine) such as a vehicle. 1 is a front sectional view showing an air bypass valve, FIG. 2 is a sectional side view, and FIG. 3 is a front sectional view showing a peripheral portion of the valve member. 1 and 3 are shown in a closed state, and FIG. 2 is shown in an opened state. For convenience of explanation, the upper, lower, left, and right sides of the air bypass valve are determined based on FIG. 1, but the arrangement direction of the air bypass valve is not specified.
図1に示すように、ターボチャージャ(不図示)のケーシング10には、吸気バイパス通路12が形成されている。図示しないが、ターボチャージャのコンプレッサは、内燃機関(エンジン)の吸気通路に配置されている。また、吸気バイパス通路12は、吸気通路におけるターボチャージャのコンプレッサをバイパスする通路である。また、吸気バイパス通路12の途中には、中空円筒状の弁室17が形成されている。弁室17の上端面は開口されている。
As shown in FIG. 1, an
弁室17の下壁には、中空円筒状の流入路13が同心状に形成されている。流入路13の上端開口部には、弁室17の下壁上に突出する円環状の弁座15が形成されている。また、弁室17の側壁には、中空円筒状の流出路14が形成されている。流入路13は、ターボチャージャのコンプレッサの上流側において吸気通路(不図示)に連通されている。また、流入路13は、ターボチャージャのコンプレッサの下流側において吸気通路(不図示)に連通されている。なお、ケーシング10は本明細書でいう「流体通路形成部材」、「吸気バイパス通路形成部材」に相当する。また、吸気バイパス通路12は本明細書でいう「流体通路」に相当する。また、流入路13は本明細書でいう「上流側の通路部」に相当する。また、流出路14は本明細書でいう「下流側の通路部」に相当する。なお、弁室17は流出路14の一部を形成している。
A hollow
前記ケーシング10上には、エアバイパス弁20が設置されている。エアバイパス弁20は、開閉方向を縦方向(上下方向)とする縦置き状に配置されている。エアバイパス弁20は、電磁装置22、弁部材24、ダイヤフラム26及び圧力導入通路28等を備えている。電磁装置22は、固定側部材30に対して電磁力により吸引方向へ移動される可動側部材32、及び、可動側部材32を吸引方向とは反対方向へ付勢するコイルばね34を有している。
An
固定側部材30は、コイル36、固定コア38、端板部材40、ヨーク42、ハウジング44等を備えている。コイル36は、絶縁皮膜を施した導線からなり、絶縁性を有する合成樹脂製のボビン37に巻装された状態で、ハウジング44内に収容されている。また、固定コア38は、鉄等の磁性材により中空円筒状に形成され、ボビン37の中空部の上部内に配置されている。固定コア38の中空部内には案内軸39が嵌着されている。案内軸39の下部は、固定コア38から下方へ突出されている。
The
図3に示すように、端板部材40は、鉄等の磁性材により形成され、円筒状の筒部40aと、筒部40aの下端部から径方向外方へフランジ状に突出する端板部40bとを有している。筒部40aはボビン37の下端部内に嵌合されている。また、端板部40bはボビン37の下端面に接面されている。
As shown in FIG. 3, the
図2に示すように、ヨーク42は、鉄等の磁性材により形成され、円環板状の端板部42aと、端板部42aの前後両側部から下方へ延びる一対の側板部42bとを有している。ヨーク42内にボビン37が収容されている。端板部42aは、ボビン37の上端面に接面されているとともに固定コア38の上端部に嵌着されている。両側板部42bは、ボビン37の前後両側部を覆っている。両側板部42bは、ボビン37の前後両側部に倣う平断面円弧状に形成されている。また、両側板部42bの下端部は、端板部材40の端板部40bの外端部と係合されている。前記した固定コア38、端板部材40及びヨーク42は、固定子を構成しており、コイル36への通電により固定側の磁気回路を形成する。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、ハウジング44は、絶縁性を有する樹脂製で、有天円筒状に形成されている。ハウジング44は、樹脂成形により前記固定子(コイル36、固定コア38、端板部材40及びヨーク42)の上面及び側面を被覆している。
図3に示すように、ハウジング44の下端部には、径方向内方へフランジ状に突出する保持部44aが一体形成されている。保持部44aは、ボビン37及び端板部材40の端板部40bの下面を被覆しており、ボビン37及び端板部材40をハウジング44内に固定状に保持している。また、ハウジング44の下端部には、径方向外方へフランジ状に突出する取付フランジ部44bが一体形成されている。
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 3, a holding
図1に示すように、ハウジング44の側面の上端部にはコネクタ部46が形成されている。コネクタ部46は、一対のターミナル47(図1では片側のみを示す)が配置されている。両ターミナル47には、コイル36の両端末部が接続されている。また、コネクタ部46には、不図示の制御装置(ECU)につながる外部コネクタが接続される。制御装置によってコイル36への通電が制御される。
As shown in FIG. 1, a
可動側部材32は、可動子としての可動コア50を備えている。なお、可動コア50は、後述するダイヤフラム26及び弁部材24と共に可動体53(後述する)として組付けられたうえで、固定側部材30に組付られている。図4は可動体を示す正断面図、図5は可動体を分解して示す断面図である。
図5に示すように、可動コア50は、鉄等の磁性材により中空円筒状に形成されている。可動コア50の下端部には、外径を段階的に小さくする大径筒部50a及び小径筒部50bが形成されている。小径筒部50bは、ダイヤフラムサブアッセンブリ62(後述する)の取付前において直円筒形状に形成されている。可動コア50の大径筒部50aの上側には、半径方向に貫通する適数個(図5では2個を示す)の横孔52が周方向に等間隔で形成されている。横孔52は、可動コア50の中空部51と連通している。また、可動コア50の中空部51は、固定側部材30の案内軸39に対して軸方向すなわち上下方向に往復移動可能に嵌合されている(図1参照)。なお、可動コア50は、端板部材40の中空部及びハウジング44の保持部44aの中空部内に対しても上下方向に往復移動可能に嵌合されている。
The
As shown in FIG. 5, the
図1に示すように、コイルばね34は、固定側部材30に対する可動コア50の組付けに際し、案内軸39に嵌合された状態で、固定コア38と可動コア50との間に介装されている。コイルばね34は、可動コア50を固定コア38から離す方向すなわち吸引方向とは反対方向(図1において下方)へ付勢している。また、固定コア38の中空部の下部は内径を大きくする段付き孔状に形成されており、その下部内にコイル36ばね34の上端部が収容されているとともに、その段付き面にコイル36ばね34の上端面が当接されている。また、可動コア50の中空部の上端部は内径を大きくする段付き孔状に形成されており、その上端部内にコイル36ばね34の下端部が収容されているとともに、その段付き面にコイル36ばね34の下端面が当接されている。なお、コイルばね34は本明細書でいう「弾性部材」に相当する。
As shown in FIG. 1, the
前記電磁装置22において、電磁力が発生していないときすなわちコイル36への通電のオフ時(非通電時)には、コイルばね34の付勢力によって可動コア50が固定コア38から吸引方向とは反対方向すなわち下方に付勢されている(図1参照)。また、電磁装置22に電磁力が発生するときすなわちコイル36への通電オン時(通電時)には、その電磁力により可動コア50がコイルばね34の付勢力に抗して吸引方向すなわち上方に吸引される(図2参照)。
In the
また、図3に示すように、弁部材24は、電磁装置22の可動側部材32の可動コア50に連結されかつケーシング10の吸気バイパス通路12の弁座15を開閉する。可動コア50に弁部材24が連結されることにより、可動体53(図4参照)が構成されている。
図5に示すように、弁部材24は、弁板55、ホルダ57及びストッパプレート59等を備えている。ホルダ57とストッパプレート59との間にダイヤフラム26の内周部を挟着することにより、ダイヤフラムサブアッセンブリ62(図6及び図7参照)が構成されている。図6はダイヤフラムサブアッセンブリを示す平面図、図7は同じく正断面図である。
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、ダイヤフラム26は、樹脂製のゴム状弾性膜部材に基布を埋設してなる基布入りダイヤフラムである。ダイヤフラム26は、円板状に形成されており、内周側の取付板部26aと、外周側の取付板部26bと、両取付板部26a,26bの間に形成された変形部26cとを同心状に有している。内周側の取付板部26aの中央部には円形の取付孔27が同心状に形成されている。また、外周側の取付板部26bの外周部上には、断面四角形状の膨出部26dが形成されている。
As shown in FIG. 5, the
ストッパプレート59は、例えばステンレス等の金属製のプレス成形品からなる。ストッパプレート59は、中央部に円形の取付孔60を有する円環板状に形成されている。ストッパプレート59の取付孔60とダイヤフラム26の取付孔27は、同一又は略同一の孔径で形成されている。また、ストッパプレート59は、ダイヤフラム26の内周側の取付板部26aの外径よりも大きくかつその外周側の取付板部26bの内径よりも小さい外径で形成されている。
The
ホルダ57は、例えばステンレス等の金属製のプレス成形品からなる。ホルダ57は、3段の段付き円筒状に形成されており、小径筒部64と小径段部65と中径筒部66と大径段部67と大径筒部68とを有している。小径筒部64は、ダイヤフラム26の取付前において直円筒形状で、周方向に凸部64aと凹部64bとを交互に有する波形状に形成されている。小径筒部64は、ダイヤフラム26の取付孔27及びストッパプレート59の取付孔60内に嵌合可能に形成されている。また、小径段部65は、小径筒部64の下端部と中径筒部66の上端部との間に円環板状に形成されている。また、大径段部67は、中径筒部66の下端部と大径筒部68の上端部との間に円環板状に形成されている。また、大径筒部68は、弁板55(後述する)の取付前において直円筒形状に形成されている。
The
前記したダイヤフラム26とストッパプレート59とホルダ57との組付手順について説明する(図5〜図7参照)。
ホルダ57の小径筒部64にダイヤフラム26の取付孔27が嵌合され、ホルダ57の小径段部65上にダイヤフラム26の内周側の取付板部26aが積層状にかつ同心状に重ねて配置される。次に、ホルダ57の小径筒部64にストッパプレート59の取付孔60が嵌合され、ダイヤフラム26の内周側の取付板部26a上にストッパプレート59が積層状にかつ同心状に重ねて配置される。次に、ホルダ57の小径筒部64(主として凸部64a)を、径方向外方へ花弁状に拡開させるとともにストッパプレート59上に積層状に重ねるようにかしめ加工が施される(図6及び図7参照)。これにより、ダイヤフラム26の内周側の取付板部26aが、ホルダ57の小径段部65とストッパプレート59との間に全周に亘ってシール状態に挟着され、内周側の取付板部26aにより両者57,59間が弾性的にシールされる。ひいては、弁部材24にダイヤフラム26の内周部がシール状態で取付けられている。このようにして、ダイヤフラムサブアッセンブリ62が構成されている。なお、ホルダ57及びストッパプレート59は本明細書でいう「一対のシェル部材」に相当する。
A procedure for assembling the
The mounting
ダイヤフラムサブアッセンブリ62(図6及び図7参照)に対する弁板55(後述する)の取付けに先立って、ダイヤフラムサブアッセンブリ62が可動コア50に対して傾動可能に連結されることにより、可動体サブアッセンブリ70(図8参照)が構成されている。図8は可動体サブアッセンブリを示す正断面図である。
図8に示すように、可動コア50の大径筒部50aには、ダイヤフラムサブアッセンブリ62の中空部(符号、62aを付す)が嵌合されている。続いて、可動コア50の小径筒部50bには、円環板状の止めリング72がほとんど隙間なく嵌合されている。止めリング72は、例えば金属製のプレス成形品からなる。そして、可動コア50の小径筒部50bの下端部を全周に亘って外方へかしめることによって、可動コア50に対して止めリング72が固定状に取付けられている。止めリング72は、可動コア50にダイヤフラムサブアッセンブリ62を抜け止めしている。なお、可動コア50の小径筒部50bのかしめ部分をかしめ部50cという。
Prior to the attachment of the valve plate 55 (described later) to the diaphragm subassembly 62 (see FIGS. 6 and 7), the
As shown in FIG. 8, a hollow portion (denoted by
また、可動コア50の大径筒部50aの上側の段付面と止めリング72との間には、ダイヤフラムサブアッセンブリ62の中空部62aの周辺部(ダイヤフラム26の内周側の取付板部26aをホルダ57及びストッパプレート59で挟着した部分が相当する)の肉厚62tと所定の隙間Sとを合計した間隔Kが設定されている。また、可動コア50の大径筒部50aには、ダイヤフラムサブアッセンブリ62の中空部62aが半径方向に僅かな隙間をもって嵌合されている。これにより、可動コア50にダイヤフラムサブアッセンブリ62が傾動可能(図8中、矢印Y参照)に連結されている。このようにして、可動体サブアッセンブリ70が構成されている。なお、止めリング72は可動側部材32の一部をなしている。
Further, between the stepped surface on the upper side of the large-diameter
前記可動体サブアッセンブリ70(図8参照)のホルダ57には、そのホルダ57の内部空間(符号、58を付す)の下端開口面を閉塞するように弁板55が取り付けられている(図4参照)。
図5に示すように、弁板55は、樹脂製で、円板状に形成された主板部74と、主板部74の外周部から下方へ延びる円筒状の筒部75と、筒部75の下端部から径方向外方へフランジ状に突出するフランジ部76とを同心状に有している。フランジ部76の下面には、環状突起からなる弁部77が同心状に形成されている。主板部74の中央部は下方へ緩やかに凹んでいる。また、主板部74の外周部には、板厚方向に貫通する適数個(図3では2個を示す)の通気孔78が周方向に等間隔で形成されている。また、フランジ部76の外周面は、下方へ向かって外径を次第に小さくするテーパ状に形成されている。また、フランジ部76の上面の内周部には、円環状の環状溝79が形成されている。
A
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、弁板55は、ホルダ57の下端開口部に嵌合されている。詳しくは、弁板55の筒部75は、ホルダ57の中径筒部66内に嵌合されている。弁板55のフランジ部76は、ホルダ57の大径筒部68内に嵌合されている。このとき、また、弁板55の環状溝79には、ゴム状弾性材からなる円環状のシール部材80が嵌合される。そして、ホルダ57の大径筒部68を全周に亘って弁板55のフランジ部76の外周面に沿ってかしめ付けることによって、ホルダ57に弁板55が固定状に取付けられている。このようにして、可動体53が構成されている。また、シール部材80は、ホルダ57の大径段部67と弁板55のフランジ部76との間に挟持されることにより、両者67,76間を弾性的にシールする。
As shown in FIG. 5, the
図1に示すように、前記電磁装置22の固定側部材30に対する前記可動体53の組付けに際し、可動コア50は、電磁装置22の固定側部材30の案内軸39に対してコイルばね34を介して嵌合されている。また、ハウジング44の取付フランジ部44bの下面側内周部には、ダイヤフラム26の膨出部26dを含む外周側の取付板部26b(図5参照)が嵌合されかつダイヤフラムガイド82が装着されている(図3参照)。ダイヤフラムガイド82は、樹脂製で、円環状に形成されており、ハウジング44の取付フランジ部44bに対してダイヤフラム26の膨出部26dを含む外周側の取付板部26bを挟着している。ダイヤフラム26の膨出部26dを含む外周側の取付板部26bにより、両者44,82間が弾性的にシールされる。なお、ダイヤフラムガイド82は固定側側部材の一部をなしている。
As shown in FIG. 1, when the
また、ダイヤフラム26は、固定側部材30と弁部材24との間に架設されている。また、ダイヤフラム26とハウジング44と可動コア50とにより、環状の圧力平衡室84が形成されている。また、弁板55の通気孔78、ホルダ57の内部空間58、可動コア50の中空部51及び横孔52によって、弁部材24の外部と圧力平衡室84とを連通する圧力導入通路28が形成されている。すなわち、圧力導入通路28は、電磁装置22の可動側部材32及び弁部材24に形成されている。
Further, the
図1に示すように、エアバイパス弁20は、ターボチャージャのケーシング10上に弁室17の上端開口面を塞ぐように設置されている。エアバイパス弁20のハウジング44の取付フランジ部44bは、ケーシング10の弁室17の開口縁部上に配置されている。ケーシング10に対してハウジング44の取付フランジ部44bがボルト等(不図示)によって締結されている。
図3に示すように、弁部材24は、ケーシング10の弁室17内に配置されている。また、弁部材24の弁板55の弁部77は、ケーシング10の弁座15上に同心状に対応している。また、ケーシング10とハウジング44の取付フランジ部44bとの間には、両者間を弾性的にシールするOリング86が同心状に介装されている。
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 3, the
次に、前記エアバイパス弁20の作動について説明する。
電磁装置22に電磁力が発生していないときすなわち非通電時には、可動体53がコイルばね34の付勢力によって吸引方向とは反対方向すなわち下方へ付勢されている。これにより、弁部材24の弁板55がケーシング10の弁座15上に着座し、閉弁状態になる(図1及び図3参照)。
また、電磁装置22に電磁力が発生するときすなわち通電時には、その電磁力により可動体53がコイルばね34の付勢力に抗して吸引方向すなわち上方に移動される。これにより、弁部材24の弁板55が弁座15から離座し、開弁状態になる(図2参照)。なお、可動体53の上動時すなわち開弁時において、ハウジング44の保持部44aにストッパプレート59の外周部が当接することにより、可動体53のそれ以上の上動が制限される。
Next, the operation of the
When no electromagnetic force is generated in the
Further, when an electromagnetic force is generated in the
ところで、閉弁時(図3参照)において、ダイヤフラム26は、ケーシング10の吸気バイパス通路12の流出路14に対して区画された圧力平衡室84を形成している。また、吸気バイパス通路12の流入路13と圧力平衡室84とは、圧力導入通路28を介して連通されている。したがって、吸気バイパス通路12の流入路13のエアの圧力は、圧力導入通路28を介して圧力平衡室84に作用する。このため、吸気バイパス通路12の流入路13側と圧力平衡室84側とに加わるエアの圧力が平衡化、すなわち吸気バイパス通路12の流入路13側と圧力平衡室84側との間の差圧力がキャンセルされる。これにより、コイル36ばね34の付勢力及び電磁装置22の電磁力を軽減することができる。
By the way, when the valve is closed (see FIG. 3), the
また、電磁装置22の可動側部材32に対して弁部材24が傾動可能に連結されている。したがって、弁座15と弁部材24との間に傾斜方向の軸ずれが生じた場合でも、閉弁時において、電磁装置22の可動側部材32に対して弁部材24が傾動することにより、弁座15に弁部材24が調芯される。このため、弁座15に対して弁部材24が全周に亘って適正に密着することができる。
Further, the
前記したエアバイパス弁20によると、内燃機関のターボチャージャをバイパスする吸気バイパス通路12を流れるバイパス空気量を制御することができる。
According to the
また、ダイヤフラム26がシール状態で取付けられた弁部材24が、電磁装置22の可動側部材32に対して傾動可能に連結されている。このため、弁座15と弁部材24との間に傾斜方向の軸ずれが生じた場合でも、閉弁時において、電磁装置22の可動側部材32に対して弁部材24が傾動することにより、弁座15に弁部材24が調芯される。これにより、弁座15に対する閉弁時の弁部材24の密着性(シール性)を向上することができる。
また、弁部材24にダイヤフラム26がシール状態で取付けられているため、ダイヤフラム26と弁部材24との間にエア洩れを生じない。なお、電磁装置22の可動側部材32に弁部材24を傾動可能に連結することにより、可動側部材32と弁部材24との間に隙間が生じるが、その隙間は圧力平衡室84と吸気バイパス通路12の流入路13との間を連通するだけで何ら問題を生じない。
よって、弁座15に対する閉弁時の弁部材24の密着性(シール性)の向上と、弁部材24に対するダイヤフラム26のシール状態での取付けとの協働によって、閉弁時のエア洩れの発生を防止することができる。
Further, the
Further, since the
Therefore, the occurrence of air leakage at the time of closing of the valve is achieved by cooperation of the improvement in the adhesion (sealability) of the
また、弁部材24は、ダイヤフラム26を全周に亘って挟着しかつ電磁装置22の可動側部材32に対して傾動可能に連結されるホルダ57及びストッパプレート59を備えている。したがって、弁部材24が備えるホルダ57及びストッパプレート59によりダイヤフラム26を全周に亘って挟着することにより、弁部材24にダイヤフラム26をシール状態で取付けることができる。また、ホルダ57及びストッパプレート59により電磁装置22の可動側部材32に対して弁部材24を傾動可能に連結することができる。
In addition, the
[他の技術的事項]
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明は、エアバイパス弁に限らず、リリーフ弁、流量制御弁等として適用してもよい。また、流体としては、エア(空気)に限らず、エア以外の気体、水、燃料等の液体、気体と液体との気液混合物等を使用してもよい。また、弁部材24の構造は適宜変更してもよい。
[Other technical matters]
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be modified without departing from the gist of the present invention. For example, the present invention is not limited to an air bypass valve, and may be applied as a relief valve, a flow control valve, or the like. Further, the fluid is not limited to air (air) but may be a gas other than air, a liquid such as water or fuel, a gas-liquid mixture of gas and liquid, or the like. Further, the structure of the
10…ケーシング(流体通路形成部材、吸気バイパス通路形成部材)
12…吸気バイパス通路(流体通路)
13…流入路(上流側の通路部)
14…流出路(下流側の通路部)
15…弁座
20…エアバイパス弁(電磁弁)
22…電磁装置
24…弁部材
26…ダイヤフラム
28…圧力導入通路
30…固定側部材
32…可動側部材
34…コイルばね(弾性部材)
57…ホルダ(シェル部材)
59…ストッパプレート(シェル部材)
84…圧力平衡室
10. Casing (fluid passage forming member, intake bypass passage forming member)
12 ... Intake bypass passage (fluid passage)
13 ... Inflow channel (upstream passage)
14 ... Outflow passage (downstream passage part)
15 ...
22 ...
57 ... Holder (shell member)
59 ... Stopper plate (shell member)
84 ... Pressure equilibrium chamber
Claims (3)
前記電磁装置の可動側部材に連結されかつ流体通路形成部材の流体通路の途中に設けられた弁座を開閉する弁部材と、
前記電磁装置の固定側部材と前記弁部材との間に架設され、閉弁時に前記流体通路の弁座よりも下流側の通路部に対して区画された圧力平衡室を形成するダイヤフラムと、
前記電磁装置の可動側部材及び前記弁部材に形成され、閉弁時に前記流体通路の弁座よりも上流側の通路部と前記圧力平衡室とを連通する圧力導入通路と
を備える電磁弁であって、
前記弁部材に前記ダイヤフラムをシール状態で取付け、該弁部材を前記電磁装置の可動側部材に対して傾動可能に連結したことを特徴とする電磁弁。 An electromagnetic device having a fixed side member, a movable side member that is moved in the suction direction by electromagnetic force, and an elastic member that biases the movable side member in a direction opposite to the suction direction;
A valve member connected to the movable side member of the electromagnetic device and opening and closing a valve seat provided in the middle of the fluid passage of the fluid passage forming member;
A diaphragm that is spanned between the stationary member of the electromagnetic device and the valve member, and forms a pressure equilibrium chamber that is partitioned with respect to a passage portion downstream of the valve seat of the fluid passage when the valve is closed;
A solenoid valve comprising: a pressure introduction passage formed on the movable side member and the valve member of the electromagnetic device and communicating with the pressure balance chamber and a passage portion upstream of the valve seat of the fluid passage when the valve is closed. And
An electromagnetic valve, wherein the diaphragm is attached to the valve member in a sealed state, and the valve member is tiltably connected to a movable member of the electromagnetic device.
前記弁部材は、前記ダイヤフラムを全周に亘って挟着しかつ前記電磁装置の可動側部材に対して傾動可能に連結される一対のシェル部材を備えていることを特徴とする電磁弁。 The electromagnetic valve according to claim 1,
The said valve member is equipped with a pair of shell member which clamps the said diaphragm over the perimeter and is connected with respect to the movable side member of the said electromagnetic device so that tilting is possible.
The solenoid valve according to claim 1 or 2, wherein the solenoid valve is an air bypass valve that controls an amount of bypass air that flows through an intake bypass passage that bypasses a turbocharger of an internal combustion engine.
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