JP2019027539A

JP2019027539A - 電磁弁

Info

Publication number: JP2019027539A
Application number: JP2017149022A
Authority: JP
Inventors: 嘉一中原; Yoshikazu Nakahara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-08-01
Filing date: 2017-08-01
Publication date: 2019-02-21
Anticipated expiration: 2037-08-01
Also published as: JP6791564B2

Abstract

【課題】チャンバの形状を変更する前と後とでフィルタを共用する。【解決手段】電磁弁１は、複数のポート１１，１２を有する角型チャンバ１０と、角型チャンバ１０の開口部１３を閉塞するキャップ１４と、外面に複数の爪部２１〜２４を有し、角型チャンバ１０内に設置されるフィルタ２０と、角型チャンバ１０内のキャップ１４とは対向する側に形成され、内壁面に複数の爪部２１〜２４を当接させるフィルタ固定壁１６と、一端側がキャップ１４に保持され他端側が複数の爪部２１〜２４に保持された状態でフィルタ２０を付勢するスプリング１７とを備える。【選択図】図１

Description

この発明は、フィルタを内蔵した電磁弁に関するものである。

燃料消費率の向上および排ガス規制の強化により、ガソリン車から環境負荷の少ないクリーン自動車へシフトする傾向にある。ＨＥＶ（ＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）等のクリーン自動車は、アイドルストップおよびモータ駆動等を実施するため、エンジンの動作時間が短い。そのため、クリーン自動車におけるエンジン負圧を利用した蒸散ガス処理システムは、蒸散ガスの処理タイミングが減少する。蒸散ガスの処理量を増やすために、蒸散ガス流量を制御する電磁弁の大流量化が求められている。

電磁弁の大流量化に伴い、脈動が問題になることがあるため、脈動を低減するためのチャンバの大型化が進んでいる。チャンバ大型化の際、チャンバ内に設置するフィルタの固定方法が問題となることがある。

例えば、特許文献１に係る発明では、チャンバの内周に沿う形状のフィルタは、チャンバ側に形成されたフィルタ収納溝に嵌め込まれて固定される。

特開２００９−２４３５５０号公報

従来の電磁弁は以上のように構成されているので、チャンバ大型化のためにチャンバ形状を変更すると、フィルタの形状も併せて変更する必要があるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、チャンバの形状を変更する前と後とでフィルタを共用することを目的とする。

この発明に係る電磁弁は、複数のポートを有する角型チャンバと、角型チャンバの開口部を閉塞するキャップと、外面に複数の爪部を有し、角型チャンバ内に設置されるフィルタと、角型チャンバ内のキャップとは対向する側に形成され、内壁面に複数の爪部を当接させるフィルタ固定壁と、一端側がキャップに保持され他端側が複数の爪部に保持された状態でフィルタを付勢するスプリングとを備えるものである。

この発明によれば、角型チャンバ内にフィルタ固定壁を形成するようにしたので、チャンバ大型化のためにチャンバ形状を角型チャンバに変更したとしても、フィルタ固定壁の内径を変更前のチャンバの内径と同一にすることにより、チャンバの形状を変更する前と後とでフィルタを共用することができる。そのため、チャンバ形状を変更してもフィルタの形状は変更する必要が無く、手間とコストがかからない。

実施の形態１に係る電磁弁の構成例を示す正面断面図である。実施の形態１における角型チャンバとフィルタの構成例を示し、図２Ａは正面断面図、図２Ｂは底面図である。実施の形態１におけるフィルタの正面図である。図４Ａおよび図４Ｂは、実施の形態１におけるチャンバ容積を説明する図である。実施の形態１の理解を助けるための参考例であり、図５Ａは円筒型チャンバとフィルタの正面断面図、図５Ｂは底面図である。実施の形態１に係る電磁弁を適用した自動車の蒸散ガス処理システムの構成例を示す図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る電磁弁１の構成例を示す正面断面図である。電磁弁１は、主に、ターミナル２、コイル３、コア４、ヨーク５、プレート６、スプリング７、プランジャ８、グロメット９、角型チャンバ１０、およびフィルタ２０を備える。

ターミナル２を経由してコイル３に通電されると、磁性体であるコア４、ヨーク５およびプレート６に磁界が発生し、電磁力が生じる。スプリング７の付勢力がもたらす閉弁力より大きな電磁力が開弁力として働くことで、プランジャ８がコア４に引き寄せられ、バルブシート１５から離れる。これにより、ポート１１，１２間が連通される。流体は、ポート１１、角型チャンバ１０、フィルタ２０、バルブシート１５、およびポート１２の順に流れる。

コイル３が無通電になると、スプリング７に押されたプランジャ８がバルブシート１５に当接し、ポート１１，１２間が遮断される。図１の電磁弁１は閉弁状態である。なお、電磁弁１を開閉する機構は、周知の技術を用いればよく、図１の構成例に限定されない。

以下では、プランジャ８の移動方向を上下方向とし、開弁側を上、閉弁側を下とする。また、ポート１１，１２がのびる方向を左右方向とし、ポート１１側を右、ポート１２側を左とする。

角型チャンバ１０は、略直方体状であり、上部にバルブシート１５等が形成され、側面にポート１１，１２が形成される。また、角型チャンバ１０の下部には開口部１３が形成され、この開口部１３はキャップ１４により閉塞される。この角型チャンバ１０内のキャップ１４とは対向するバルブシート１５側には、フィルタ２０を固定するための略円筒形状のフィルタ固定壁１６が形成される。

図２は、実施の形態１における角型チャンバ１０とフィルタ２０の構成例を示し、図２Ａは正面断面図、図２Ｂは底面図である。なお、図２Ｂにおいてキャップ１４は図示されていない。フィルタ２０は、角型チャンバ１０内に設置され、ポート１１から流入した流体をろ過する。このフィルタ２０は、略円筒形状であり、外面には複数の爪部２１〜２４が形成される。フィルタ２０は、開口部１３から角型チャンバ１０内へ挿入され、フィルタ固定壁１６内へ組み付けられる。そして、爪部２１〜２４にスプリング１７の一端側を保持させた状態で開口部１３にキャップ１４が固定されることで、スプリング１７の他端側がキャップ１４に保持される。爪部２１〜２４がフィルタ固定壁１６の内壁面に当接すると共に、スプリング１７が爪部２１〜２４をバルブシート１５側へ付勢することにより、フィルタ２０がフィルタ固定壁１６に固定された状態になる。なお、実施の形態１では、フィルタ２０に４つの爪部２１〜２４が形成された構成であるが、爪部の数は３つ以上であればよい。

フィルタ２０の外面に形成された爪部２１〜２４が、フィルタ固定壁１６の内壁面に当接することで、フィルタ２０の左右方向および前後方向のがたつきが防止される。また、フィルタ２０が、スプリング１７の付勢力によって角型チャンバ１０内部に保持されることで、フィルタ２０の上下方向のがたつきが防止される。さらに、フィルタ固定壁１６が円筒形状であることにより、フィルタ２０をフィルタ固定壁１６に組み付ける時に組み付け角度が限定されないため組み付け性が良く、かつ、フィルタ２０の組み付け角度によらずフィルタ固定壁１６と爪部２１〜２４とのがたつきが小さいため位置決め精度が高い。

図３は、実施の形態１におけるフィルタ２０の正面図である。フィルタ固定壁１６の先端部１６ａは、爪部２１，２３におけるフィルタ固定壁１６の先端部１６ａ側の端部２１ａ，２３ａと面一であることが好ましい。図示はされていないが、爪部２２，２４におけるフィルタ固定壁１６の先端部１６ａ側の端部２２ａ，２４ａも、フィルタ固定壁１６の先端部１６ａと面一であることが好ましい。

図４Ａおよび図４Ｂは、実施の形態１におけるチャンバ容積Ａ，Ｂを説明する図である。図４Ａに示されるフィルタ固定壁１６Ａは、先端部１６ａと爪部２１〜２４の端部２１ａ〜２４ａとが面一になるように寸法設定されている。これに対し、図４Ｂに示されるフィルタ固定壁１６Ｂは、先端部１６ｂが爪部２１〜２４の端部２１ａ〜２４ａよりも突出するように寸法設定されている。つまり、フィルタ固定壁１６Ａはフィルタ固定壁１６Ｂよりも高さが低いため、フィルタ固定壁１６Ａはフィルタ固定壁１６Ｂに比べてポート１１から角型チャンバ１０内へ流入した流体の流れを妨げない。そのため、角型チャンバ１０Ａの実質的なチャンバ容積Ａは、角型チャンバ１０Ｂの実質的なチャンバ容積Ｂより大きく、脈動を低減する効果が高い。また、角型チャンバ１０Ａは、角型チャンバ１０Ｂに比べて流体の圧力損失が小さく、流量低下も小さい。従って、角型チャンバ１０Ａは、角型チャンバ１０Ｂと同一の外形寸法であるが、脈動をより低減でき、かつ大流量を流すことができる。

図５は、実施の形態１の理解を助けるための参考例であり、図５Ａは円筒型チャンバ１００とフィルタ２０の正面断面図、図５Ｂは底面図である。円筒型チャンバ１００は、略円筒形状であり、上部にバルブシート１５等が形成され、側面にポート１１，１２が形成される。また、円筒型チャンバ１００の下部には開口部１０３が形成され、この開口部１０３はキャップ１０４により閉塞される。なお、図５Ｂにおいてキャップ１０４は図示されていない。円筒型チャンバ１００の内径は角型チャンバ１０のフィルタ固定壁１６の内径と同一であるため、フィルタ２０は円筒型チャンバ１００と角型チャンバ１０とで共用可能である。従って、電磁弁１を大流量化することによって問題となる脈動を低減するために、円筒型チャンバ１００を角型チャンバ１０へ変形してチャンバ容積を大きくする場合、フィルタ２０の形状を変更する必要が無くなり、手間とコストがかからない。

図６は、実施の形態１に係る電磁弁１を適用した自動車の蒸散ガス処理システムの構成例を示す図である。ガソリンは揮発性が非常に高いため、密閉状態の燃料タンク３１内部の圧力が高くなる。そのため、燃料タンク３１の蒸散ガスは、大気連通穴が設けられたキャニスタ３２に逃がされ、キャニスタ３２の活性炭に吸着される。エンジン３３の始動後、インテイクマニホールドの負圧により、空気と蒸散ガスとの混合気体が、キャニスタ３２からエンジン３３へ流れ込み燃焼する。エンジン３３に導入される混合気体の量を、電磁弁１が制御する。

以上のように、実施の形態１に係る電磁弁１は、角型チャンバ１０、キャップ１４、フィルタ２０、フィルタ固定壁１６、およびスプリング１７を備える。角型チャンバ１０は、複数のポート１１，１２を有する。キャップ１４は、角型チャンバ１０の開口部１３を閉塞する。フィルタ２０は、外面に複数の爪部２１〜２４を有し、角型チャンバ１０内に設置される。フィルタ固定壁１６は、角型チャンバ１０内のキャップ１４とは対向する側に形成され、内壁面に複数の爪部２１〜２４を当接させる。スプリング１７は、一端側がキャップ１４に保持され他端側が複数の爪部２１〜２４に保持された状態でフィルタ２０を付勢する。チャンバ大型化のためにチャンバ形状を例えば円筒型チャンバ１００から角型チャンバ１０へ変更したとしても、フィルタ固定壁１６の内径を変更前の円筒型チャンバ１００の内径と同一にすることにより、フィルタ２０を共用することができる。そのため、フィルタ２０の形状を変更する必要が無くなり、手間とコストがかからない。

また、実施の形態１において、フィルタ固定壁１６の先端部１６ａと、複数の爪部２１〜２４におけるフィルタ固定壁１６の先端部１６ａ側の端部２１ａ〜２４ａとは、面一である。この構成により、フィルタ固定壁１６に起因したチャンバ容積の減少を最小限に抑えることができ、脈動低減効果を維持できる。また、フィルタ固定壁１６に起因した圧力損失が小さいため、流量の低下を招かない。

また、実施の形態１において、フィルタ２０およびフィルタ固定壁１６は円筒形状である。この構成により、フィルタ２０のフィルタ固定壁１６への取り付け角度が限定されないため、組み付け性が良い。
なお、実施の形態１では円筒形状のフィルタ２０を例示したが、フィルタ２０は円筒形状以外の形状であってもよい。また、フィルタ固定壁１６は、フィルタ２０の形状に応じた形状であればよく、円筒形状に限定されるものではない。

また、実施の形態１に係る電磁弁１が自動車の蒸散ガス処理システムに用いられる場合、大流量化に伴う脈動の発生を抑制できる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、または実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１電磁弁、２ターミナル、３コイル、４コア、５ヨーク、６プレート、７スプリング、８プランジャ、９グロメット、１０，１０Ａ，１０Ｂ角型チャンバ、１１，１２ポート、１３開口部、１４キャップ、１５バルブシート、１６，１６Ａ，１６Ｂフィルタ固定壁、１６ａ，１６ｂ先端部、１７スプリング、２０フィルタ、２１〜２４爪部、２１ａ〜２４ａ端部、３１燃料タンク、３２キャニスタ、３３エンジン、１００円筒型チャンバ、１０３開口部、１０４キャップ、Ａ，Ｂチャンバ容積。

Claims

複数のポートを有する角型チャンバと、
前記角型チャンバの開口部を閉塞するキャップと、
外面に複数の爪部を有し、前記角型チャンバ内に設置されるフィルタと、
前記角型チャンバ内の前記キャップとは対向する側に形成され、内壁面に前記複数の爪部を当接させるフィルタ固定壁と、
一端側が前記キャップに保持され他端側が前記複数の爪部に保持された状態で前記フィルタを付勢するスプリングとを備える電磁弁。
前記フィルタ固定壁の先端部と、前記複数の爪部における前記フィルタ固定壁の先端部側の端部とは、面一であることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
前記フィルタおよび前記フィルタ固定壁は円筒形状であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電磁弁。
自動車の蒸散ガス処理システムに用いられることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の電磁弁。