JP2022057489A - 電磁弁 - Google Patents
電磁弁 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022057489A JP2022057489A JP2020165774A JP2020165774A JP2022057489A JP 2022057489 A JP2022057489 A JP 2022057489A JP 2020165774 A JP2020165774 A JP 2020165774A JP 2020165774 A JP2020165774 A JP 2020165774A JP 2022057489 A JP2022057489 A JP 2022057489A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- axial direction
- valve body
- diameter
- solenoid valve
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0644—One-way valve
- F16K31/0655—Lift valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/32—Details
- F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
- F16K1/36—Valve members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
- F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
- F16K27/029—Electromagnetically actuated valves
Abstract
【課題】弁体の重量の増大を防止しつつ、摩耗による損傷を防止することができる電磁弁を提供すること。【解決手段】電磁弁1は、軸O1方向に沿って移動可能に支持されたプランジャ22を有するソレノイド2と、流体通過流路46と弁体収容部49とを有する流路部材4と、弁体収容部49に配置され、プランジャ22とともに軸O1方向に沿って移動可能な弁体5とを備える。弁体5は、本体部51と、プランジャ22との移動に伴って流体通過流路46を開閉する弁部53と、本体部51を軸O1方向に沿って貫通する棒状のピン55とを有する。本体部51には、軸O1方向と直交する方向に開口し、ピン55が露出する少なくとも1つの開口部56が設けられている。【選択図】図3
Description
本発明は、電磁弁に関する。
ガスまたは水や油等の流体の流れを切り換える、すなわち、流体の通過と遮断とを切り換える電磁弁が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の電磁弁は、例えば、エンジン等の内燃機関を備える車両に搭載されて、ブローバイガスの通過と遮断とを切り換えることができる。
この特許文献1に記載の電磁弁は、流体が通過する流路を開閉する弁体を有するノズル部と、励磁によって弁体を移動させるプランジャを有するソレノイド部とを備える。
この特許文献1に記載の電磁弁は、流体が通過する流路を開閉する弁体を有するノズル部と、励磁によって弁体を移動させるプランジャを有するソレノイド部とを備える。
しかしながら、従来の電磁弁では、プランジャが弁体に直接接触するため、例えば弁体を樹脂材料で構成し、プランジャを金属材料で構成した場合、弁体が摩耗し、破損するおそれがある。また、例えば弁体を高硬度の部材で構成した場合には重量が大きくなり易く、その分、弁体の動きが鈍くなる、すなわち、弁体の円滑な動作が阻害されるおそれがある。
本発明の目的は、弁体の重量の増大を防止しつつ、摩耗による損傷を防止することができる電磁弁を提供することにある。
本発明の目的は、弁体の重量の増大を防止しつつ、摩耗による損傷を防止することができる電磁弁を提供することにある。
本発明の電磁弁の一つの態様は、軸方向に沿って貫通した貫通孔を有する筒状のボビンと、前記貫通孔に挿入され、軸方向に沿って移動可能に支持されたプランジャと、前記ボビンの外周部に巻き回され、通電に伴い磁力を生じて前記プランジャを軸方向に移動させるコイルとを有するソレノイドと、
第1流路と、第2流路と、前記第1流路と前記第2流路との間に配置され、前記第1流路と前記第2流路とを繋ぐ中継流路とを有する流体通過流路と、前記中継流路に繋がる筒状空間を有する弁体収容部とを備え、前記ソレノイドに連結される流路部材と、
前記弁体収容部に配置され、前記プランジャとともに軸方向に沿って移動可能な弁体とを備え、
前記弁体は、本体部と、該本体部の軸方向一方側に配置され、前記プランジャとの移動に伴って前記中継流路を開閉する弁部と、前記本体部を軸方向に沿って貫通し、軸方向一方側で前記弁部が連結され、軸方向他方側で前記プランジャに接する棒状のピンとを有し、
前記本体部には、軸方向と直交する方向に開口し、前記ピンが露出する少なくとも1つの開口部が設けられていることを特徴とする。
第1流路と、第2流路と、前記第1流路と前記第2流路との間に配置され、前記第1流路と前記第2流路とを繋ぐ中継流路とを有する流体通過流路と、前記中継流路に繋がる筒状空間を有する弁体収容部とを備え、前記ソレノイドに連結される流路部材と、
前記弁体収容部に配置され、前記プランジャとともに軸方向に沿って移動可能な弁体とを備え、
前記弁体は、本体部と、該本体部の軸方向一方側に配置され、前記プランジャとの移動に伴って前記中継流路を開閉する弁部と、前記本体部を軸方向に沿って貫通し、軸方向一方側で前記弁部が連結され、軸方向他方側で前記プランジャに接する棒状のピンとを有し、
前記本体部には、軸方向と直交する方向に開口し、前記ピンが露出する少なくとも1つの開口部が設けられていることを特徴とする。
本発明の電磁弁の一つの態様によれば、弁体の重量の増大を防止しつつ、摩耗による損傷を防止することができる。
図1~図8を参照して、本発明の電磁弁の実施形態について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸を設定する。一例として、X軸とY軸を含むXY平面が水平となっており、Z軸が鉛直となっている。X軸と平行な方向を「軸方向(軸O1方向)」と言い、この軸を中心とする径方向を単に「径方向」と言い、前記軸を中心とする周方向を単に「周方向」と言うことがある。また、X軸方向正側を「軸方向一方側」または単に「一方側」と言い、X軸方向負側を「軸方向他方側」または単に「他方側」と言うことがある。本明細書中において、上下方向、水平方向、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。
図1、図2に示すように、電磁弁1は、例えば、エンジン等の内燃機関10を備える車両100に搭載して用いられる。内燃機関10は、燃焼室111、クランク室112およびバッファ室113を有するハウジング11と、燃焼室111内に移動可能に設けられたピストン12と、クランク室112内設けられ、ピストン12の往復運動を回転運動に変換するクランク13と備える。
また、ハウジング11内では、クランク室112とバッファ室113とが内部流路114を介して接続される。
また、ハウジング11内では、クランク室112とバッファ室113とが内部流路114を介して接続される。
燃焼室111には、ハウジング11の外側から外部流路14が接続される。外部流路14の途中には、スロットル弁である電磁弁15が設置される。
外部流路14の電磁弁15よりも下流側と、クランク室112とは、第1補助流路16を介して、接続される。第1補助流路16の途中には、PCV弁である電磁弁17が設置される。
外部流路14の電磁弁15よりも下流側と、クランク室112とは、第1補助流路16を介して、接続される。第1補助流路16の途中には、PCV弁である電磁弁17が設置される。
外部流路14の電磁弁15よりも上流側と、バッファ室113とは、第2補助流路18を介して、接続される。そして、第2補助流路18には、外部流路14との境界部に本発明の電磁弁1が設置される。電磁弁1は、外部流路14の開閉を切り換える弁である。電磁弁1は、車両100の通常走行時には、外部流路14を開状態(図1参照)とし、混合気AR等の漏れ(以下単に「漏れ」と言う)を検出するリーク検出時には、外部流路14を閉状態(図2参照)とする。
図1に示すように、開状態では、混合気ARは、外部流路14を通過して、燃焼室111に流入し、燃焼に供される。これにより、ピストン12が移動することができる。また、外部流路14を通過する混合気ARの一部は、外部流路14の途中から第2補助流路18に流入し、バッファ室113、内部流路114を順に経て、クランク室112に至る。クランク室112に流入した混合気ARは、第1補助流路16を経て、外部流路14に戻ることができる。
図2に示すように、閉状態では、内燃機関10への混合気ARの供給が停止する。そして、燃焼室111が燃焼により高圧となった際に、燃焼室111内のブローバイガスQの一部がピストン12を越えてクランク室112に流入する。その後、クランク室112内のブローバイガスQは、第1補助流路16を経て、外部流路14に流入する。このとき、漏れが生じていないならば、クランク室112内の圧力が経時的に減少することなる。そして、クランク室112内の圧力が閾値を下回った場合、漏れが生じていないと判断される。一方、漏れが生じているならば、クランク室112内での圧力が減少せずに前記閾値を下回ることがないか、または、圧力の減少傾向が緩やかとなり、前記閾値を下回るまでに時間を費やすこととる。この場合、漏れが生じていると判断される。
図3に示すように、電磁弁1は、X軸方向負側に配置されたソレノイド2と、X軸方向正側に配置された弁機構3とを備える。以下、各部の構成について説明する。
ソレノイド2は、ボビン21と、プランジャ22と、コイル23と、ケース24と、コア25と、ヨーク26とを有する。
ソレノイド2は、ボビン21と、プランジャ22と、コイル23と、ケース24と、コア25と、ヨーク26とを有する。
ボビン21は、貫通孔211を有する筒状の部材である。貫通孔211は、X軸方向と平行な軸O1方向に沿って貫通する。また、貫通孔211の内径は、軸O1方向に沿って一定である。ボビン21は、一方側で、径方向に突出したフランジ212と、他方側で、径方向に突出したフランジ213とを有する。ボビン21は、例えば、ポリエステル樹脂やポリイミド樹脂等の各種樹脂材料で構成される。
ボビン21の外周部214には、導電性を有するコイル23が巻回される。そして、コイル23を通電状態とすることにより、すなわち、コイル23での通電に伴って、ボビン21とコア25とヨーク26とで磁気回路が構成されて、磁力が生じる。これにより、プランジャ22を軸O1方向に沿って移動させることができる。
ボビン21の貫通孔211には、コア25とヨーク26とが挿入され、さらに内側にプランジャ22が挿入される。
コア25は、軸O1方向一方側に配置され、ヨーク26は、軸O1方向他方側に配置される。
コア25は、軸O1方向一方側に配置され、ヨーク26は、軸O1方向他方側に配置される。
コア25は、全体として円筒状であり、X軸方向と平行に配置される。また、ヨーク26も、全体として円筒状であり、X軸方向と平行に配置される。コア25およびヨーク26は、鉄のような軟磁性材料からなる、すなわち、軟磁性の金属材料で構成される。これにより、プランジャ22を十分に移動させることができる程度の磁気回路を生じさせることができる。
また、ソレノイド2は、貫通孔211内で、コア25とヨーク26とを離間させた状態で連結する連結部材201を有する。連結部材201は、円筒状であり、内側にコア25の他端部とヨーク26の一端部とが嵌め込まれる。連結部材201は、非磁性であり、錆に対する耐性を有する、例えばオーステナイト系のステンレス鋼等の金属材料で構成される。
プランジャ22は、コア25とヨーク26とにまたがって配置され、軸O1方向に沿って一方側と他方側とに交互に移動可能、すなわち、往復動可能に支持される。
プランジャ22は、円筒状のプランジャ本体222と、プランジャ本体222に挿入されたプランジャピン221を有する。プランジャピン221は、軸O1方向一方側および他方側の双方に突出する。また、ヨーク26の他方側は、壁部262によって閉塞しており、当該壁部262にプランジャピン221が接触する、すなわち、衝突することにより、プランジャ22の他方側への移動限界が規制される。
また、プランジャ22は、コア25内では、プランジャピン221がブッシュ202によって支持され、ヨーク26内では、プランジャピン221がブッシュ203によって支持される。これにより、プランジャ22は、円滑に往復動することができる。
プランジャ22は、円筒状のプランジャ本体222と、プランジャ本体222に挿入されたプランジャピン221を有する。プランジャピン221は、軸O1方向一方側および他方側の双方に突出する。また、ヨーク26の他方側は、壁部262によって閉塞しており、当該壁部262にプランジャピン221が接触する、すなわち、衝突することにより、プランジャ22の他方側への移動限界が規制される。
また、プランジャ22は、コア25内では、プランジャピン221がブッシュ202によって支持され、ヨーク26内では、プランジャピン221がブッシュ203によって支持される。これにより、プランジャ22は、円滑に往復動することができる。
ケース24は、ボビン21、プランジャ22、コイル23、コア25およびヨーク26を収納する。ケース24は、ケース本体241と、コネクタ部材242と、リング部材243とを有する。
ケース本体241は、有底筒状である。すなわち、ケース本体241は、軸O1方向一方側が開口する開口部244と、他方側を閉塞させる壁部245とを有する筒状の部材である。壁部245には、一方側からヨーク26が接する。
ケース本体241は、有底筒状である。すなわち、ケース本体241は、軸O1方向一方側が開口する開口部244と、他方側を閉塞させる壁部245とを有する筒状の部材である。壁部245には、一方側からヨーク26が接する。
リング部材243は、円環状をなし、コア25の径方向外側で、当該コア25と同心状に配置される。リング部材243は、コア25に対して一方側から接する。
ケース本体241およびリング部材243は、コア25と同様に、鉄のような軟磁性の金属材料で構成される。
コネクタ部材242は、コイル23への通電を行うコネクタ(図示せず)が接続される。コネクタ部材242は、ボビン21と同様に、例えば、樹脂材料で構成される。
ケース本体241およびリング部材243は、コア25と同様に、鉄のような軟磁性の金属材料で構成される。
コネクタ部材242は、コイル23への通電を行うコネクタ(図示せず)が接続される。コネクタ部材242は、ボビン21と同様に、例えば、樹脂材料で構成される。
また、ソレノイド2は、ケース24内で、リング部材243とボビン21のフランジ212との間に配置されたガスケット204と、ケース本体241の壁部245とボビン21のフランジ213との間に配置されガスケット205とを有する。
ガスケット204は、リング状をなし、コア25の外周側で、当該コア25と同心状に配置される。ガスケット204は、リング部材243とボビン21のフランジ212との間で圧縮された状態となっており、これにより、リング部材243とフランジ212との間を封止することができる。
ガスケット204は、リング状をなし、コア25の外周側で、当該コア25と同心状に配置される。ガスケット204は、リング部材243とボビン21のフランジ212との間で圧縮された状態となっており、これにより、リング部材243とフランジ212との間を封止することができる。
ガスケット205は、リング状をなし、ヨーク26の径方向外側で、当該ヨーク26と同心状に配置される。ガスケット205は、ケース本体241の壁部245とボビン21のフランジ213との間で圧縮された状態となっており、これにより、壁部245とフランジ213との間を封止することができる。
なお、ガスケット204およびガスケット205は、弾性材料で構成される。弾性材料としては、特に限定されず、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の各種ゴム材料が挙げられる。
なお、ガスケット204およびガスケット205は、弾性材料で構成される。弾性材料としては、特に限定されず、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の各種ゴム材料が挙げられる。
弁機構3は、流路部材4と、弁体5と、バネ31と、連結部材32と、ガスケット33とを備える。
流路部材4は、ソレノイド2に連結される部材であり、内部に、流体であるブローバイガスQが通過可能な流体通過流路46と、流体通過流路46と繋がる弁体収容部49とを備える。なお、流路部材4は、ボビン21と同様に、例えば、樹脂材料で構成される。
流路部材4は、ソレノイド2に連結される部材であり、内部に、流体であるブローバイガスQが通過可能な流体通過流路46と、流体通過流路46と繋がる弁体収容部49とを備える。なお、流路部材4は、ボビン21と同様に、例えば、樹脂材料で構成される。
流体通過流路46は、第1流路41と、第2流路42と、第1流路41と第2流路42とを繋ぐ中継流路44とを有する。
第1流路41は、Z軸方向に沿って設けられ、Z軸方向負側に向かって開口する。また、第1流路41は、外部流路14に接続されており、当該外部流路14を介して燃焼室111に繋がる。また、流路部材4には、外部流路14を構成する配管との間を封止するガスケット45が外側から嵌められる。
第1流路41は、Z軸方向に沿って設けられ、Z軸方向負側に向かって開口する。また、第1流路41は、外部流路14に接続されており、当該外部流路14を介して燃焼室111に繋がる。また、流路部材4には、外部流路14を構成する配管との間を封止するガスケット45が外側から嵌められる。
第2流路42もZ軸方向に沿って設けられ、Z軸方向正側に向かって開口する。なお、第2流路42の中心軸O42は、第1流路41の中心軸O41に対して、X軸方向正側に位置する。また、第2流路42は、例えば、第2補助流路18に接続される。
第1流路41と第2流路42との間には、中継流路44がX軸方向、すなわち、軸O1方向に沿って設けられる。中継流路44は、第1流路41と第2流路42とを繋ぐ。例えば、電磁弁1が搭載された内燃機関10が自然吸気型のエンジンの場合、図3に示すように、ブローバイガスQは、第1流路41から中継流路44を経て第2流路42に向かって流れる。
流体通過流路46のX軸方向負側には、弁体収容部49が隣り合って配置される。弁体収容部49は、X軸方向に沿って設けられた筒状空間48を有する。そして、筒状空間48には、弁体5がX軸方向(軸O1方向)に沿って移動可能に収容される。また、筒状空間48は、X軸方向正側で中継流路44と繋がり、Z軸方向負側(径方向外側)で第1流路41と繋がる。ブローバイガスQは、第1流路41から第2流路42に向かって流れる際、筒状空間48および中継流路44をこの順に経る。
図4に示すように、弁体収容部49は、その内周部490に、内径が縮径した縮径部491と、内径が拡径した拡径部492とを有する。縮径部491は、内周部490の中で軸O1方向一方側に位置し、拡径部492は、内周部490の中で軸O1方向他方側に位置する。
また、図3に示すように、弁体収容部49のX軸方向負側には、連結部材32が配置される。連結部材32は、リング状をなし、弁体収容部49の外周側(径方向外側)に固定される。また、連結部材32には、ソレノイド2のケース本体241が例えばカシメによって固定される。これにより、ソレノイド2と流路部材4とが連結された状態となる。
連結部材32とソレノイド2のリング部材243との間には、ガスケット33が圧縮された状態で配置される。また、ガスケット33は、リング状をなし、弁体収容部49と同心状に設けられる。ガスケット33により、連結部材32とリング部材243との間を封止することができ、よって、これらの間、すなわち、流路部材4とソレノイド2との間からのブローバイガスQの漏れを防止することができる。なお、ガスケット33は、ガスケット204と同様に、例えば、ウレタンゴム等の弾性材料で構成される。
図4に示すように、弁体収容部49には、弁体5が収容される。弁体5は、プランジャ22とともに軸O1方向に沿って移動することができる。そして、弁体5の移動により、中継流路44を開閉することができる、すなわち、中継流路44を開状態と閉状態とに切り換えることができる。開状態では、流体通過流路46内でのブローバイガスQの通過が可能となる。なお、図3は、開状態を示す。一方、閉状態では、流体通過流路46内でのブローバイガスQの通過が遮断される。
弁体5は、本体部51と、弁部53と、ピン55とを有する。
本体部51は、柱状をなし、その中心軸が軸O1と平行な姿勢で弁体収容部49(筒状空間48)内に配置される。本体部51は、例えば、ボビン21と同様に、例えば、樹脂材料で構成される。
本体部51は、柱状をなし、その中心軸が軸O1と平行な姿勢で弁体収容部49(筒状空間48)内に配置される。本体部51は、例えば、ボビン21と同様に、例えば、樹脂材料で構成される。
本体部51は、第1ガイド部(ガイド部)513と、第2ガイド部(ガイド部)514とを有する。
第1ガイド部513は、本体部51の外周部のX軸方向正側に設けられ、外径が軸O1に沿って一定の外径一定部である。第1ガイド部513は、弁体収容部49の縮径部491(内周部490)に接する。これにより、弁体5が軸O1方向に沿って移動する際、第1ガイド部513が縮径部491に案内されて摺動し、よって、弁体5が安定して移動することができる。
第1ガイド部513は、本体部51の外周部のX軸方向正側に設けられ、外径が軸O1に沿って一定の外径一定部である。第1ガイド部513は、弁体収容部49の縮径部491(内周部490)に接する。これにより、弁体5が軸O1方向に沿って移動する際、第1ガイド部513が縮径部491に案内されて摺動し、よって、弁体5が安定して移動することができる。
第2ガイド部514は、本体部51の外周部の第1ガイド部513よりもX軸方向負側に設けられ、第1ガイド部513よりも外径が拡径したフランジ部である。第2ガイド部514は、弁体収容部49の拡径部492(内周部490)に接する。これにより、弁体5が軸O1に沿って移動する際、第2ガイド部514が拡径部492に案内されて摺動する。そして、第1ガイド部513の縮径部491での案内と相まって、弁体5がさらに安定して移動することができる。
また、本体部51には、第2ガイド部514の径方向内側に凹部515が設けられる。凹部515は、本体部51のX軸方向負側の面(基端面)516に開口する。これにより、プランジャピン221のX軸方向正側の部分(先端部)223が凹部515に入り込んで、弁体5をX軸方向正側(軸O1方向一方側)に向かって押圧することができる。そして、プランジャ22の押圧により、弁体5を移動させて、中継流路44を閉状態とすることができる。
本体部51の軸O1方向一方側には、弁部53が配置される。弁体5は、プランジャ22との移動に伴って、中継流路44に接近して、当該中継流路44を塞いだり、中継流路44から離れて、当該中継流路44を開放したりすることができる。従って、弁体5は、中継流路44を開閉する部材として機能する。
なお、弁部53は、本体部51に対し、ピンを介して固定される。
また、弁部53は、ガスケット204と同様に、例えば、ウレタンゴム等の弾性材料で構成される。
また、弁部53は、例えば柱状または板状をなす。そして、弁部53の外径は、弁体収容部49の縮径部491に接する第1ガイド部513の外径よりも小さい。これにより、弁部53が縮径部491に接するのが防止され、よって、弁部53で弁体5の移動が妨げられるのを防止することができる。
また、弁部53は、ガスケット204と同様に、例えば、ウレタンゴム等の弾性材料で構成される。
また、弁部53は、例えば柱状または板状をなす。そして、弁部53の外径は、弁体収容部49の縮径部491に接する第1ガイド部513の外径よりも小さい。これにより、弁部53が縮径部491に接するのが防止され、よって、弁部53で弁体5の移動が妨げられるのを防止することができる。
本体部51には、軸O1方向に沿ってピン55が貫通して設けられる。ピン55は、棒状をなし、本体部51と同軸上に配置される。そして、ピン55は、軸O1方向一方側で弁部53が連結され、軸O1方向他方側でプランジャ22に接する。これにより、プランジャ22が軸O1方向一方側に向かって移動した際、当該プランジャ22からの押圧力を、ピン55を介して、弁部53に伝達することができる。よって、弁部53は、中継流路44に接近して、当該中継流路44を塞ぎ、閉状態とすることができる。
ピン55は、その外径が拡径した複数の拡径部551を有する。これらの拡径部551は、軸O1方向に沿って並んで配置され、その配置数は、本実施形態では3つであるが、これに限定されず、例えば、2つまたは4つ以上であってもよい。そして、本実施形態では、これら3つの拡径部551のうち、中央に位置する拡径部551を「第1拡径部551A」と言い、第1拡径部551Aの軸O1方向他方側に位置する拡径部551を「第2拡径部551B」と言い、第1拡径部551Aの軸O1方向一方側に位置する拡径部551を「第3拡径部551C」と言う。
第1拡径部551A~第3拡径部551Cは、互いに軸O1方向に離れて配置されており、第1拡径部551Aと第2拡径部551Bとの間の距離は、第1拡径部551Aと第3拡径部551Cとの間の距離よりも長い。そして、第1拡径部551Aの外周部の大半と第2拡径部551Bの外周部の全体とは、それぞれ、本体部51に覆われる。これにより、ピン55は、できる限り離れて配置された第1拡径部551Aと第2拡径部551Bとで本体部51に引っ掛かった状態となり、本体部51から離脱するのが防止される、すなわち、本体部51からの抜けが防止される。
また、第1拡径部551A~第3拡径部551Cの軸O1方向に沿った全長は、互いに異なっており、第1拡径部551Aが最長、第3拡径部551Cが最短、第2拡径部551Bが中間の大きさとなっている。そして、第3拡径部551Cに弁部53が装着される。第3拡径部551Cは、全長が最短、すなわち、厚さが最も薄い部位であるため、第3拡径部551Cに弁部53に被せて、弁部53を装着する作業を容易に行うことができる。
また、第1拡径部551A~第3拡径部551Cの外径の大きさは、本実施形態では同じであるが、異なっていてもよい。
ピン55の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ステンレス鋼等の金属材料を用いることができる。これにより、プランジャからの押圧力を安定して受けることができる。また、ピン55がプランジャピン221と繰り返し接触しても、当該ピン55の摩耗による損傷を防止することができる。
ピン55の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ステンレス鋼等の金属材料を用いることができる。これにより、プランジャからの押圧力を安定して受けることができる。また、ピン55がプランジャピン221と繰り返し接触しても、当該ピン55の摩耗による損傷を防止することができる。
また、弁体収容部内49には、バネ31が配置される。バネ31は、弁体5を軸O1方向他方側に向かって付勢する付勢部材である。弁体5は、コイル23に対する前記通電状態を解除した状態で、バネ31によって付勢されることにより、軸O1方向他方に向かって移動することができる。これにより、弁部53は、中継流路44から離れて、当該中継流路44を開放し、開状態とすることができる。
また、バネ31としては、例えば、コイルバネを用いるのが好ましい。これにより、弁体収容部49内では、バネ31を、弁体5の外周側に弁体5と同心状に配置することができる。そして、バネ31は、軸O1方向一方側で縮径部491と拡径部492との境界部である段差部494に接するとともに、軸O1方向他方側で第2ガイド部514に接して、圧縮状態となる。これにより、弁体5を過不足なく安定して付勢することができる。
ところで、電磁弁1では、弁体5は、重量ができる限り軽いのが好ましい。理由としては、弁体5の重量が比較的大きいと、弁体5の動きが鈍くなり、すなわち、弁体5の円滑な動作が阻害されて、中継流路44の開状態と閉状態との切り換えが迅速に行われないおそれがあるからである。そこで、電磁弁1では、弁体5の軽量化が図られた構成となっている。以下、軽量化の構成および作用について説明する。
図4、図5に示すように、本体部51には、第1ガイド部513と第2ガイド部514との間に、少なくとも1つの開口部56が設けられている。開口部56は、軸O1方向と直交する方向、すなわち、Y軸方向に開口する。また、開口部56は、ピン55が露出する程度の深さがある。このような開口部56が本体部51に設けられている分、弁体5の軽量化を図ることができる。これにより、弁体5の円滑な動作が可能となり、よって、中継流路44の開状態と閉状態との切り換えを迅速に行うことができる。
なお、開口部56の配置数は、本実施形態では2つであるが、これに限定されず、1つまたは3つ以上であってもよい。弁体5では、開口部56の配置数の分、軽量化が向上する。
また、開口部56の側面視での形状、すなわち、軸O1方向と直交する方向(Y軸方向)から見たときの形状は、本実施形態では長方形であるが、これに限定されず、例えば、正方形等の他の四角形、円形等であってもよい。
前述したように、本体部51は、凹部515を有する。この凹部515も、開口部56と同様に、弁体5の軽量化に寄与する。これにより、開口部56と凹部515とが相まって、弁体5の軽量化がさらに向上する。
また、開口部56の側面視での形状、すなわち、軸O1方向と直交する方向(Y軸方向)から見たときの形状は、本実施形態では長方形であるが、これに限定されず、例えば、正方形等の他の四角形、円形等であってもよい。
前述したように、本体部51は、凹部515を有する。この凹部515も、開口部56と同様に、弁体5の軽量化に寄与する。これにより、開口部56と凹部515とが相まって、弁体5の軽量化がさらに向上する。
また、開口部56は、軽量化の効果の他に、バネ31の円滑な作動、すなわち、伸縮動作を促す効果もある。
前述したように、流体通過流路46を通過する流体は、ブローバイガスQである。ブローバイガスQには、粘着性の不純物が含まれることがある。ブローバイガスQの一部は、弁体収容部49内にも流入する場合がある。この場合、本体部51とバネ31との間に不純物が入り込んで、バネ31の伸縮動作を妨げるおそれがある。しかしながら、本体部51とバネ31との間に入り込んだ不純物は、弁体5の往復動作に伴って開口部56に流れ込む。これにより、不純物を開口部56で回収して、そのまま留まらせることができ、よって、バネ31の円滑な伸縮動作が促される。
前述したように、流体通過流路46を通過する流体は、ブローバイガスQである。ブローバイガスQには、粘着性の不純物が含まれることがある。ブローバイガスQの一部は、弁体収容部49内にも流入する場合がある。この場合、本体部51とバネ31との間に不純物が入り込んで、バネ31の伸縮動作を妨げるおそれがある。しかしながら、本体部51とバネ31との間に入り込んだ不純物は、弁体5の往復動作に伴って開口部56に流れ込む。これにより、不純物を開口部56で回収して、そのまま留まらせることができ、よって、バネ31の円滑な伸縮動作が促される。
本実施形態では、2つの開口部56は、ピン55を介して設けられる、すなわち、本体部51の周方向に沿って等間隔に設けられる。これにより、例えば2つの開口部56が本体部51の一部に偏在して(集中して)設けられた場合よりも、不純物を回収する機会を増やすことができる。
また、図3に示すように、各開口部56は、側面視で第1拡径部551Aと第2拡径部551Bとの間に位置する。これにより、本体部51と第1拡径部551Aとが引っ掛かり合う面積と、本体部51と第2拡径部551Bとが引っ掛かり合う面積とが十分に確保され、よって、ピン55が本体部51から離脱するのがさらに防止される。なお、側面視で開口部56と第1拡径部551Aとが重なった場合、開口部56の分だけ、本体部51と第1拡径部551Aとが引っ掛かり合う面積が減少する。同様に、側面視で開口部56と第2拡径部551Bとが重なった場合、開口部56の分だけ、本体部51と第2拡径部551Bとが引っ掛かり合う面積が減少する。
次に、弁体5を製造する方法について、図6~図8を参照しつつ説明する。
なお、本製造方法では、金型9を用いる。金型9は、上金型91と、下金型92と、2つの支持部材93とを備える。
上金型91は、キャビティ911を有する。キャビティ911は、主に本体部51の第1ガイド部513の成形を担う部分である。上金型91は、上下方向に移動可能である。
なお、本製造方法では、金型9を用いる。金型9は、上金型91と、下金型92と、2つの支持部材93とを備える。
上金型91は、キャビティ911を有する。キャビティ911は、主に本体部51の第1ガイド部513の成形を担う部分である。上金型91は、上下方向に移動可能である。
上金型91の下側には、下金型92が配置される。下金型92は、キャビティ921を有する。キャビティ921は、主に本体部51の第2ガイド部514および凹部515の成形を担う部分である。
また、金型9では、上金型91のキャビティ911に対して、2つの支持部材93を水平方向(図6~図8中の左右方向)に挿入、抜去することができる。各支持部材93は、本体部51に開口部56を設ける部材である。各支持部材93は、柱状をなす部材であり、互いに反対方向に、挿入、抜去される。
また、金型9では、上金型91のキャビティ911に対して、2つの支持部材93を水平方向(図6~図8中の左右方向)に挿入、抜去することができる。各支持部材93は、本体部51に開口部56を設ける部材である。各支持部材93は、柱状をなす部材であり、互いに反対方向に、挿入、抜去される。
まず、図6に示すように、上金型91と下金型92とを型締め状態とする。型締め状態では、ピン55が、上金型91の鉛直方向上側から、キャビティ911を経て、キャビティ921まで挿入される。また、キャビティ911には、水平方向外側から各支持部材93が挿入される。各支持部材93は、端面931がピン55の外周部552に接する。これにより、ピン55は、支持部材93同士の間で水平方向に挟持される。そして、このような型締め状態では、ピン55は、その長手方向の途中が上金型91および支持部材93の2箇所の支持点で支持された状態(以下、「両持ち支持状態」とも言うことがある。)となる。
次いで、図7に示すように、両持ち支持状態を維持したまま、キャビティ911とキャビティ921とに一括して液状組成物51’を充填する。液状組成物51’は、本体部51を構成する樹脂材料を含有する。
また、液状組成物51’を充填する際、ピン55は、液状組成物51’からの押圧力を受けて、撓む、すなわち、鉛直方向に対して傾くことで位置ズレが生じそうになるが、両持ち支持状態により、位置ズレが防止される。これにより、金型9内でのピン55の位置(姿勢)を安定して保持し続けることができる。
また、液状組成物51’を充填する際、ピン55は、液状組成物51’からの押圧力を受けて、撓む、すなわち、鉛直方向に対して傾くことで位置ズレが生じそうになるが、両持ち支持状態により、位置ズレが防止される。これにより、金型9内でのピン55の位置(姿勢)を安定して保持し続けることができる。
そして、液状組成物51’を固化(または硬化)させる。これにより、本体部51が成形される。また、液状組成物51’の固化(硬化)中も両持ち支持状態によってピン55の位置が保持される。これにより、本体部51は、ピン55の位置ズレが防止されて、当該ピン55が同心状に配置された状態となる。
前述したように、本体部51には、2つの開口部56がピン55を介して設けられる。すなわち、本体部51には、2つの開口部56が対向して設けられる。従って、2つの開口部56を設けるための2つの支持部材93も、キャビティ911内で対向した状態となる。これにより、支持部材93同士の間でピン55を強固に挟持することができ、よって、両持ち支持状態の安定化を図ることができる。
また、本体部51全体(全長)のうち、ピン55が挿入されているピン挿入部517において、各開口部56は、ピン挿入部517の図7中上下方向(本体部51の軸O1方向)における中央部518に設けられる。これにより、ピン55に対する前記2つの支持点をできる限り離すことができ、両持ち支持状態が安定して維持される。
また、特に、中央部518のうち、図7中下側(軸O1方向他端側)に寄って各開口部56が設けられるのが好ましい。すなわち、ピン挿入部517の上側の端面519と開口部56の中心線O56との距離L1と、ピン挿入部517の下側の端面520と開口部56の中心線O56との距離L2とを比較した場合、距離L1>距離L2なる関係を満足するのが好ましい。これにより、ピン55に対する前記2つの支持点をさらにできる限り離すことができ、両持ち支持状態がより安定して維持される。なお、距離L1と距離L2との大小関係は、距離L1>距離L2が好ましいが、これに限定されず、例えば、距離L1=距離L2であってもよし、距離L1<距離L2であってもよい。
次いで、図8に示すように、各支持部材93を退避させてから、上金型91と下金型92とを型開き状態とする。これにより、本体部51とピン53とが、一体成形による一体化物、すなわち、インサート成形品として得られる。このように、弁体5の製造方法では、インサート成形により、本体部51とピン53との一体化物を容易に製造することができる。
そして、ピン55に弁部53を装着すれば、弁体5が完成する。
そして、ピン55に弁部53を装着すれば、弁体5が完成する。
以上、本発明の電磁弁を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、電磁弁を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、電磁弁1は、前記実施形態ではエンジン等の内燃機関10を備える車両100に搭載して用いられた場合となっているが、電磁弁の適用箇所は、車両100に限定されない。また、電磁弁1によって通過と遮断とが切り換えられる流体も、気体(ブローバイガスQ)に限定されず、液体または気体と液体との混合物であってもよい。
また、電磁弁1は、前記実施形態ではエンジン等の内燃機関10を備える車両100に搭載して用いられた場合となっているが、電磁弁の適用箇所は、車両100に限定されない。また、電磁弁1によって通過と遮断とが切り換えられる流体も、気体(ブローバイガスQ)に限定されず、液体または気体と液体との混合物であってもよい。
また、電磁弁1は、前記実施形態ではブローバイガスQが第1流路41から第2流路42に向かって流れる構成となっているが、電磁弁1の使用状態によっては、ブローバイガスQを第2流路42から第1流路41に向かって流すこともできる。
1…電磁弁、2…ソレノイド、21…ボビン、211…貫通孔、212…フランジ、213…フランジ、214…外周部、22…プランジャ、221…プランジャピン、222…プランジャ本体、223…部分(先端部)、23…コイル、24…ケース、241…ケース本体、242…コネクタ部材、243…リング部材、244…開口部、245…壁部、25…コア、26…ヨーク、262…壁部、201…連結部材、202…ブッシュ、203…ブッシュ、3…弁機構、31…バネ、32…連結部材、33…ガスケット、4…流路部材、41…第1流路、42…第2流路、44…中継流路、45…ガスケット、46…流体通過流路、48…筒状空間、49…弁体収容部、490…内周部、491…縮径部、492…拡径部、494…段差部、5…弁体、51…本体部、51’…液状材料、513…第1ガイド部(ガイド部)、514…第2ガイド部(ガイド部)、515…凹部、516…面(基端面)、517…ピン挿入部、518…中央部、519…端面、520…端面、53…弁部、55…ピン、551…拡径部、551A…第1拡径部、551B…第2拡径部、551C…第3拡径部、522…外周部、56…開口部、9…金型、91…上金型、911…キャビティ、92…下金型、921…キャビティ、93…支持部材、931…端面、10…内燃機関、11…バッファ室、111…燃焼室、112…クランク室、113…バッファ室、114…内部流路、12…ピストン、13…クランク、14…外部流路、15…電磁弁、16…第1補助流路、17…電磁弁、18…第2補助流路、100…車両、AR…混合気、L1…距離、L2…距離、O1…軸、O41…中心軸、O42…中心軸、O56…中心線、Q…ブローバイガス
Claims (15)
- 軸方向に沿って貫通した貫通孔を有する筒状のボビンと、前記貫通孔に挿入され、軸方向に沿って移動可能に支持されたプランジャと、前記ボビンの外周部に巻き回され、通電に伴い磁力を生じて前記プランジャを軸方向に移動させるコイルとを有するソレノイドと、
第1流路と、第2流路と、前記第1流路と前記第2流路との間に配置され、前記第1流路と前記第2流路とを繋ぐ中継流路とを有する流体通過流路と、前記中継流路に繋がる筒状空間を有する弁体収容部とを備え、前記ソレノイドに連結される流路部材と、
前記弁体収容部に配置され、前記プランジャとともに軸方向に沿って移動可能な弁体とを備え、
前記弁体は、本体部と、該本体部の軸方向一方側に配置され、前記プランジャとの移動に伴って前記中継流路を開閉する弁部と、前記本体部を軸方向に沿って貫通し、軸方向一方側で前記弁部が連結され、軸方向他方側で前記プランジャに接する棒状のピンとを有し、
前記本体部には、軸方向と直交する方向に開口し、前記ピンが露出する少なくとも1つの開口部が設けられていることを特徴とする電磁弁。 - 前記少なくとも1つの開口部は、複数の前記開口部を含む請求項1に記載の電磁弁。
- 前記少なくとも1つの開口部は、前記ピンを介して設けられる2つの前記開口部を含む請求項2に記載の電磁弁。
- 前記2つの開口部は、対向して設けられる請求項3に記載の電磁弁。
- 前記開口部は、前記本体部の軸方向における中央部に設けられる請求項1~4のいずれか1項に記載の電磁弁。
- 前記開口部は、前記中央部のうち、軸方向他端側に寄って設けられる請求項5に記載の電磁弁。
- 前記ピンは、その外径が拡径し、軸方向に離れて配置された複数の拡径部を有する請求項1~6のいずれか1項に記載の電磁弁。
- 複数の前記拡径部は、軸方向一方側に設けられた第1拡径部と、軸方向他方側に設けられた第2拡径部とを含み、前記第1拡径部および前記第2拡径部は、それぞれ、その外周部の少なくとも一部が前記本体部に覆われる請求項7に記載の電磁弁。
- 前記開口部は、軸方向と直交する方向から見たとき、前記第1拡径部と前記第2拡径部との間に位置する請求項8に記載の電磁弁。
- 前記本体部と前記ピンとは、一体成形による一体化物である請求項1~9のいずれか1項に記載の電磁弁。
- 前記弁体は、前記弁体収容部の内周部に案内されるガイド部を有する請求項1~10のいずれか1項に記載の電磁弁。
- 前記ガイド部は、前記本体部に設けられる請求項11に記載の電磁弁。
- 前記弁体収容部内には、前記弁体を軸方向他方側に付勢する付勢部材を備える請求項11または12に記載の電磁弁。
- 前記弁体は、前記付勢部材によって付勢されることにより、前記弁体収容部の内周部に接しつつ、軸方向他方に向かって移動する請求項13に記載の電磁弁。
- 前記弁体収容部は、その内周部に、軸方向一方側で内径が縮径した縮径部と、軸方向他方側で内径が拡径した拡径部とを有し、
前記付勢部材は、前記弁体収容部内で前記弁体の外周側に該弁体と同心状に配置され、軸方向一方側で前記縮径部と前記拡径部との境界部に接するとともに、軸方向他方側で前記ガイド部に接するバネである請求項13または14に記載の電磁弁。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020165774A JP2022057489A (ja) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 電磁弁 |
US17/486,914 US11480261B2 (en) | 2020-09-30 | 2021-09-28 | Electromagnetic valve |
CN202122367787.3U CN216201013U (zh) | 2020-09-30 | 2021-09-28 | 电磁阀 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020165774A JP2022057489A (ja) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 電磁弁 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022057489A true JP2022057489A (ja) | 2022-04-11 |
Family
ID=80823624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020165774A Pending JP2022057489A (ja) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 電磁弁 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11480261B2 (ja) |
JP (1) | JP2022057489A (ja) |
CN (1) | CN216201013U (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4305987C1 (de) * | 1993-02-26 | 1993-11-25 | Honeywell Bv | Magnetventil mit Schmutzfalle |
JP2019056419A (ja) | 2017-09-21 | 2019-04-11 | 日本電産トーソク株式会社 | 電磁弁 |
-
2020
- 2020-09-30 JP JP2020165774A patent/JP2022057489A/ja active Pending
-
2021
- 2021-09-28 CN CN202122367787.3U patent/CN216201013U/zh active Active
- 2021-09-28 US US17/486,914 patent/US11480261B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN216201013U (zh) | 2022-04-05 |
US11480261B2 (en) | 2022-10-25 |
US20220099211A1 (en) | 2022-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20180080420A1 (en) | Fuel injection valve | |
JP2016048064A (ja) | 燃料噴射弁 | |
US10808662B2 (en) | Fuel injection device | |
JP2022057489A (ja) | 電磁弁 | |
JP7347075B2 (ja) | 電磁弁 | |
JP7447414B2 (ja) | 電磁弁 | |
JP2022057490A (ja) | 電磁弁 | |
US11802635B2 (en) | Electromagnetic valve | |
US11603946B2 (en) | Electromagnetic valve | |
JP2022104381A (ja) | 電磁弁 | |
JP2021050807A (ja) | 電磁弁 | |
JP2021050808A (ja) | 電磁弁 | |
JP2021006727A (ja) | 電磁弁 | |
JP2022104380A (ja) | 電磁弁 | |
US20210095783A1 (en) | Electromagnetic valve | |
JP2022057491A (ja) | 電磁弁 | |
JP2021006726A (ja) | 電磁弁 | |
JP2022146786A (ja) | 電磁式燃料噴射弁 | |
JP2005076871A (ja) | 電磁アクチュエータ | |
JP2021006729A (ja) | 電磁弁 | |
JPH0710911U (ja) | 電磁弁 | |
JP2017186979A (ja) | 燃料噴射装置 |