JP3932898B2 - Solenoid valve device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体通路を開閉制御する電磁弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、特開2001−82625号公報、特開2000−65233号公報等に開示されているように、シート部材に形成された流体通路を開閉制御する電磁弁装置が知られている。この種の電磁弁装置では、コイルへの通電により生じる磁気吸引力により可動部材を駆動しその可動部材により弁部材を動かすことで、弁部材をシート部材の弁座に着座させ、あるいは弁座から離座させる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このような電磁弁装置のシート部材として、筒状に形成され、インサート成形により樹脂製のベース部材内に固定されるものが公知である。また、筒状のシート部材の流体通路をベース部材の開口に正確に連通させるために、上記特開2001−82625号公報には、シート部材の一端部に突起部を設け、その突起部の外周壁を成形型のピンで挟み込みシート部材を周方向で位置決めしてインサート成形する技術が開示されている。この技術によると、成形型のピンで突起部を挟み込むために、突起部の両サイドを凹ませて形成した空間に、分かれたピンの先端部をそれぞれ配置する。そのためシート部材のサイズを大きくできない場合には、突起部の両サイドにピン配置用の空間を大きく形成できず、それに応じてピン先端部の横断面積を小さくしなければならないため、ピン先端部が折れインサート成形できなくなるという問題があった。
【0004】
またシート部材として、上記特開2000−65233号公報には、ボール状の弁部材を両側から挟み込む構造のものが開示されている。このシート部材には、案内面に摺接する弁部材を所定方向に案内する案内部が2つの弁座の間に設けられている。しかし案内部の案内面は、2つの弁座を形成する部材間を連続して延びるように設けられているため、特に低温の流体については案内面との接触抵抗によりその流動が阻害され流量が減少してしまうという問題があった。
【0005】
本発明の目的は、成形型の強度を確保しつつ、インサート成形時のシート部材の回転を阻止する電磁弁装置を提供することにある。
また本発明の他の目的は、低温流体の流量の減少を抑制する電磁弁装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の電磁弁装置によると、シート部材は、小径内周壁と、小径内周壁の軸方向一方の側に小径内周壁よりも大径に形成され小径内周壁とで段差を形成する大径内周壁とを有しているので、大径内周壁の内側に、径方向に連続する柱状の空間(内孔)を大きく形成できる。また小径内周壁及び大径内周壁が囲む内孔は、大径内周壁で囲まれる部分の反小径内周壁側でシート部材の外壁に開口しているので、インサート成形に用いる成形型のピンを例えば柱状に形成し大径内周壁の内側に嵌合させるようにすれば、ピンの横断面積を可及的に大きく設定でき、それによりピン強度を確保することができる。
【0007】
また請求項1に記載の電磁弁装置によると、大径内周壁は、中心軸からの半径寸法が変化している変化部を有する。例えば大径内周壁に嵌合される成形型のピンの外周壁が変化部に当接するようにピン形状を設定すれば、変化部をピンの当接部位に押し付ける向きの軸周りの回転力を、ピン外周壁から変化部に作用する反作用力により相殺できる。よってインサート成形時にシート部材の回転を阻止することができるので、シート部材を位置決めしてベース部材の開口に流体通路を正確に連通させることができる。そのため、流体通路の開閉制御の精度が高くなる。
このように請求項1に記載の電磁弁装置によれば、成形型の強度を確保しつつ、インサート成形時のシート部材の回転を阻止できる。
【0008】
本発明の請求項2に記載の電磁弁装置によると、変化部は、大径内周壁の反小径内周壁側端部から小径内周壁側に向かって所定幅で延びる平坦面で構成されている。すなわち平坦面は幅方向一端部から他端部に向かうにしたがい、中心軸からの距離を周方向で変化させている。したがって平坦面という簡単な構成で変化部を実現できるので、変化部を設けることによるコストアップが抑えられる。
【0009】
本発明の請求項3に記載の電磁弁装置によると、大径内周壁は、中心軸を挟んで互いに平行な2つの前記平坦面を有している。そのため、中心軸を挟む2個所でシート部材の回り止めをすることができるので、インサート成形時にシート部材の位置決め精度が向上し、ひいては流体通路の開閉制御の精度が向上する。
【0010】
本発明の請求項4に記載の電磁弁装置によると、弁部材はボール部材で構成され、ボール部材が摺接する案内部の案内面は、2つのシート部間を延伸し、その延伸長さが2つのシート部間の間隔よりも短く設定されている。そのため、特に低温の流体について案内面による流動抵抗を低減できるので、流量の減少を抑制でき、流体の流動応答性を高めることができる。
【0011】
本発明の請求項5及び6に記載の電磁弁装置によると、案内面は、2つのシート部の一方から他方側に向かって延伸し、その延伸長さが、前記一方のシート部と、前記他方のシート部の弁座に着座したボール部材の中心との離間距離よりも長く、かつ2つのシート部間の間隔よりも短く設定されている。これにより、2つのシート部の対向方向両側にボール部材を案内するという機能を案内面に確実に実現させつつ、低温流体の流量減少を抑制できる。
【0012】
尚、請求項4、5及び6に記載の電磁弁装置では、2つのシート部のいずれか又は双方が小径内周壁及び大径内周壁を有しているが、2つのシート部がいずれも小径内周壁及び大径内周壁を有しない以外は請求項4、5及び6に記載の電磁弁装置と同一の構成で電磁弁装置を構成してもよい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す実施例を図面に基づいて説明する。
本発明を常開型の三方向電磁弁装置に適用した一実施例を図2及び図3に示す。図2は、本実施例による電磁弁装置10のコイルに通電していない状態を示し、図3は、電磁弁装置10のコイルに通電した状態を示している。
【0014】
ベース部材12は、樹脂材で概ね円筒状に形成されている。ベース部材12はその一端部側にシート固定部13を有し、他端部及び中央部にそれぞれコネクタ固定部14及びボビン15を有している。シート固定部13の内周側にシート部材50が固定されている。シート固定部13には、開口としての入力口16、出力口17及びドレイン口18が形成されている。入力口16は、シート固定部13の先端部に開口している。出力口17は、入力口16よりもボビン15側に離間してシート固定部13の側壁部に開口し、シート部材50の貫通孔74を露出させている。ドレイン口18は、入力口16及び出力口17よりもボビン15側に離間してシート固定部13の側壁部に開口している。入力口16、出力口17及びドレイン口18は、シート部材50の流体通路56に連通している。
【0015】
ヨーク20、コア21、ムービングコア22及びコイル23は、ソレノイドを構成している。
ヨーク20は、磁性材で概ね円筒状に形成されている。ヨーク20の外筒部24の内周側にボビン15及びコア21が同軸上に収容され、シート固定部13及びコネクタ固定部14の端部がヨーク20の両端部から外側に突出している。ヨーク20のシート固定部側端部には、コア21のフランジ部26がかしめ固定されている。ヨーク20のコネクタ固定部側端部には、非磁性材からなるプレート28が固定されている。プレート28は、ヨーク20の打ち出しによるかしめ固定、あるいは溶接等により固定されている。ヨーク20は、外筒部24と同軸の内筒部25を有する。内筒部25は、ヨーク20のコネクタ固定部側端部からシート固定部13側に向かって所定長さで延び、ボビン15のコネクタ固定部側端部に内挿されている。
【0016】
コア21は磁性材で概ね円筒状に形成され、その筒部27がインサート成形によりボビン15の内周側に同軸上に固定されている。コア21の筒部27とヨーク20の内筒部25とは、軸方向でギャップ29をあけて対向している。コア21の筒部27は、大径内壁31と、大径内壁31の反内筒部側に大径内壁31よりも小径に形成され大径内壁31とで段差を形成する小径内壁32とを有する。
【0017】
可動部材としてのムービングコア22は、磁性材で概ね円筒状に形成されている。ムービングコア22はヨーク20の内筒部25及びボビン15の内周側に同軸上に収容され、軸方向両側に往復移動自在である。ムービングコア22の外周壁と内筒部25の内周壁との間には図示しないサイドギャップが形成されている。ムービングコア22はその一端部をコア21に対向させシャフト40に対向又は当接させ、他端部をプレート28に対向又は当接させる。ムービングコア22のコア側端部には、コア21に近づくにつれ外径が小さくなるテーパ部33が形成されている。コア21のムービングコア側端部には、テーパ部33に対応した形状に凹む凹部34が形成されている。ムービングコア22のコア側端部はその端面の一部が凹まされ、凹溝35を形成している。ムービングコア22とプレート28との間に形成されるギャップ30(図3参照)は、ムービングコア22の内孔、凹溝35とシャフト40の端面との間に形成されるギャップ、テーパ部33と凹部34との間に形成されるギャップを通じ、前記ギャップ29に連通している。それにより、ムービングコア22の磁気吸引作動が阻害されないようになっている。
【0018】
コイル23はボビン15の外周に巻回され、ボビン15とヨーク20の外筒部24との間に配置されている。それによりボビン15は、ヨーク20の内筒部25、ムービングコア22及びコア21の外周を囲んでいる。コネクタ38は樹脂材で形成され、コネクタ固定部14の突出端部とプレート28に固定されている。コイル23は、コネクタ固定部14にモールド固定されたターミナル39と、コネクタ固定部14に圧入等で固定されたターミナル37とに電気的に接続している。ターミナル39を通じてコイル23に電流が供給されると、ヨーク20、ムービングコア22及びコア21により構成された磁気回路に磁束が生じ、ムービングコア22とコア21との間に磁気吸引力が働く。すると、ムービングコア22はコア21に向かって、すなわち図2の左方向に移動する。
【0019】
シャフト40は、非磁性材で概ね円柱状に形成されている。シャフト40は、コア21及びシート固定部13の内周側に同軸上に収容され、軸方向両側に往復移動自在である。シャフト40は、第一摺動部41、第二摺動部42、中継部43及び当接部44を有する。第一摺動部41は所定径で延伸し、コア21の大径内壁31に摺接可能に嵌合されている。第一摺動部41のムービングコア側端部はムービングコア22に当接可能である。第二摺動部42は第一摺動部41の反ムービングコア側端部に接続され、第一摺動部41より小径に延伸し、第一摺動部41とで段差を形成している。第二摺動部42はコア21の小径内壁32に摺接可能に嵌合されている。シャフト40の上記段差とコア21の内周壁の前記段差との間に圧縮コイルスプリング45が介装されている。圧縮コイルスプリング45はシャフト40をムービングコア22側に向かって、すなわち図2及び図3の右方向に付勢している。中継部43は第二摺動部42の反第一摺動部側端部に接続され、第二摺動部42より小径に延伸している。当接部44は中継部43の反第二摺動部側端部に接続され、中継部43より小径に延伸している。当接部44の反中継部側端部はシート部材50の第一シート部51の内孔71に進入し、ボール部材58に当接可能である。
【0020】
シート部材50は、図1〜図3に示すように、それぞれ概ね円筒状の第一シート部51、第二シート部52、案内部54及び接続部55を同軸上に有する。第一シート部51は、軸方向で案内部54及び接続部55を挟んで第二シート部52に対向している。尚、図1に示すように、第二シート部52と案内部54及び接続部55とは、中心軸Aに垂直な二点鎖線で表される仮想平面Sを境に分けられている。第一シート部51、第二シート部52、案内部54及び接続部55の各内孔等で流体通路56が形成されている。流体通路56には第一シート部51と第二シート部52との間で、弁部材としてのボール部材58が収容されている。シート部材50は、第一シート部51が第二シート部52よりも入力口16に近接するようにシート固定部13の内周側に同軸上に配置されている。
【0021】
第一シート部51はステンレス等の金属材で形成されている。第一シート部51の一端部67は、第二シート部52の一端部68に間隔をあけて対向している。第二シート部52に対向する第一シート部51の対向端部67のうち後述する小径内周壁61の反大径内周壁側端部の縁となる部分に、ボール部材58が着座可能な第一弁座63が設けられている。
【0022】
第一シート部51は、小径内周壁61と、小径内周壁61の反第二シート部側に小径内周壁61よりも大径に形成され小径内周壁61とで段差を形成する大径内周壁62とを有する。流体通路56を形成する第一シート部51の内孔71は、大径内周壁62で囲まれる部分の反小径内周壁側でシート部材50の外壁に開口し、ドレイン口18に連通している。第一シート部51の内孔71にはシャフト40が進入している。
【0023】
小径内周壁61の中心軸Aからの半径寸法は、周方向では一定となるように、軸方向では反大径内周壁側端部で大径内周壁側端部よりも僅かに小さくなるように、その反大径内周壁側端部の第一弁座63に着座するボール部材58の半径寸法に応じて設定される。
【0024】
大径内周壁62は、反小径内周壁側端部から小径内周壁61側に向かって所定幅で延びる内周平坦面80を2つ有する。それら内周平坦面80,80は、中心軸Aを挟んで互いに平行に対向する所謂二面幅形態で形成されている。各内周平坦面80,80は、幅方向中央部から両端部に向かうにしたがい中心軸Aからの距離が長くなるように形成されている。すなわち大径内周壁62は、各内周平坦面80,80の形成部分において中心軸Aからの半径寸法が周方向で変化している。各内周平坦面80,80が特許請求の範囲に記載の「変化部」及び「平坦面」を構成している。
【0025】
尚、内周平坦面80,80の形成部分における大径内周壁62の半径寸法は軸方向では一定となるように、あるいは軸方向で反小径内周壁側端部から小径内周壁61側に向かうにつれ小さくなるように設定される。但し、内周平坦面80,80の形成部分での半径寸法については、内周平坦面80,80上の任意の個所で小径内周壁61の大径内周壁側端部の半径寸法よりも大きくなるように設定されるが、内周平坦面80,80上の一部で小径内周壁61の大径内周壁側端部の半径寸法以下となるように設定することもできる。また、大径内周壁62のうち内周平坦面80,80を除く部分の半径寸法は、周方向及び軸方向で小径内周壁61の大径内周壁側端部の半径寸法よりも大きな一定値に、あるいは小径内周壁61の大径内周壁側端部の半径寸法よりも大きく、かつ周方向では一定であるが軸方向では反小径内周壁側端部から小径内周壁61側に向かうにつれ小さくなるように設定される。
【0026】
第一シート部51は、小径内周壁61の外周側に形成される小径外周壁65と、大径内周壁62の外周側に小径外周壁65よりも大径に形成され小径外周壁65とで段差を形成する大径外周壁66とを有する。大径外周壁66は、内周平坦面80,80に対応する周方向の2個所において、内周平坦面80と同様な構成の外周平坦面82を2つ有する。
【0027】
第二シート部52は、ステンレス等の金属材で第一シート部51とは別体に形成されている。第一シート部51に対向する第二シート部52の対向端部68に、ボール部材58が着座可能な第二弁座64が設けられている。第二シート部52は、流体通路56を形成する内孔72を入力口16に連通させている。
【0028】
接続部55は、第二シート部52と一体に同軸上に形成されている。接続部55は、第二シート部52の対向端部68から第一シート部51側に向かって延出している。接続部55の延出端部は第一シート部51の小径外周壁65の外側に嵌合され、それにより第二シート部52が第一シート部51に接続されている。接続部55には、その側壁部を貫通し流体通路56を形成する貫通孔74が出力口17に対応した位置に設けられている。
【0029】
案内部54は、接続部55の内周側において第二シート部52と一体に同軸上に形成されている。案内部54は、第二シート部52の対向端部68から第一シート部51側に向かって延出している。案内部54の内周面90は図1に示すように、第二シート部52の対向端部68の端面と、第一シート部51の第一弁座63に着座したボール部材58の中心Oとの離間距離LOよりも長く、かつ第二シート部52の対向端部68の端面と第一シート部51の対向端部67の端面との離間距離Ldよりも短い長さLgで延伸している。案内部54及び接続部55の内周側にボール部材58が軸方向に往復移動可能に収容されている。ボール部材58は案内部54の内周面90に摺接することで、案内部54の軸方向両側に、すなわち2つのシート部51,52の対向方向両側に案内される。内周面90の延伸長さが上述したように設定されているので、第一弁座63及び第二弁座64の間においてボール部材58が内周面90に沿って確実に案内される。案内部54の内周面90が特許請求の範囲に記載の「案内面」を構成しており、以下、内周面90を案内面90という。
【0030】
案内部54には、その側壁部を切り欠き流体通路56を形成するスリット75が接続部55の貫通孔74に対応した位置に設けられている。それにより、スリット75と貫通孔74とが出力口17に連通している。スリット75及び貫通孔74が特許請求の範囲に記載の「連通孔」を構成している。
【0031】
ボール部材58は、図1及び図2に示すようにシート部材50の第一弁座63に着座することで、流体通路56のうち第一シート部51の内孔71とその他の部分との連通を遮断する。またボール部材58は、図3に示すようにシート部材50の第二弁座64に着座することで、流体通路56のうち第二シート部52の内孔72とその他の部分との連通を遮断する。
【0032】
次に、電磁弁装置10の製造手順について説明する。
(1)案内部54及び接続部55の内周側にボール部材58を収容した後、接続部55を介して第二シート部52を第一シート部51に接続し、シート部材50を形成する。
(2)シート部材50、コア21及びターミナル39を樹脂成形型のキャビティ内に配置しそのキャビティに樹脂材を充填することで、シート部材50、コア21及びターミナル39をベース部材12にインサート成形し固定する。さらに、ベース部材12のコネクタ固定部14にターミナル37を圧入等で固定する。
【0033】
(3)ベース部材12のボビン15にコイル23を巻回した後、ターミナル39及びターミナル37にコイル23の端部をフュージング固定する。
(4)コア21の内周側に圧縮コイルスプリング45及びシャフト40を挿入する。
(5)ヨーク20の打ち出しによるかしめ固定あるいは溶接等により、プレート28をヨーク20の一端部に接合する。
【0034】
(6)ヨーク20の内筒部25にムービングコア22を挿入し、その内筒部25をボビン15のコネクタ固定部側端部に内挿しつつヨーク20の外筒部24にボビン15及びコイル23を内挿する。その後、ヨーク20の反プレート側端部をコア21のフランジ部26にかしめて固定する。
(7)ターミナル39を所定形状に曲げ加工する。
(8)コネクタ38をコネクタ固定部14及びプレート28に固定する。
【0035】
ところで、上記(2)のインサート成形時に使用する樹脂成形型は、図4に示すようにシート部材50の大径内周壁62の内側に嵌合可能で、外周壁が各内周平坦面80,80に当接可能な柱状のピン100を備えている。シート部材50では、ボール部材58のサイズに応じて半径寸法が決まる小径内周壁61よりも大径内周壁62の半径寸法が大きく設定されるので、大径内周壁62の内側に比較的大きな空間が形成されている。よって、大径内周壁62に嵌合させるピン100の横断面積を大きく設定することができるので、ピン100の強度を充分に確保することができる。
【0036】
樹脂成形型のピン100を大径内周壁62に嵌合し各内周平坦面80,80に当接させた状態において、シート部材50を中心軸A周りの一方に回転させる回転力は、各内周平坦面80,80の幅方向の一端部近傍でピン100の外周壁を押圧するので、その反作用としてピン100から各内周平坦面80,80に加わる力により打ち消される。また、シート部材50を中心軸A周りの他方に回転させる回転力は、各内周平坦面80,80の幅方向の他端部近傍でピン100の外周壁を押圧するので、その反作用としてピン100から各内周平坦面80,80に加わる力で打ち消される。したがって大径内周壁62にピン100を嵌合しインサート成形を行えば、シート部材50は周方向両側への回転が阻止されるので、貫通孔74及びスリット75がベース部材12の出力口17に正確に位置合わせされ連通する。本実施例では、2つの内周平坦面80,80でシート部材50の回り止めをするので、シート部材50を高精度に位置決めできる。またシート部材50の回り止め機能を平坦面80という簡単な構成で実現しているので、シート部材50(第一シート部51)を容易にかつ安価に形成できる。
【0037】
本実施例のシート部材50は、複数の部材で構成されボール部材58を収容するように構成されているが、樹脂成形型のピン100を嵌合させる大径内周壁62が囲む空間(内孔)を反小径内周壁側でシート部材50の外壁に開口させているので、複数部材及びボール部材58をインサート成形に先立って組み付けておくことができる。そのため、インサート成形によりベース部材12に固定したシート部材50の一部に残りの部材を組み付ける場合に比べ、作業性が向上する。
また本実施例のシート部材50は、大径外周壁66に2つの平坦面82,82が設けられているので、例えばインサート成形に際し貫通孔74を外部から覆う板状の部材を平坦面82,82に当接させておくことで、貫通孔74からの樹脂材の流入を防止することができる。
【0038】
以上のようにして製造される電磁弁装置10は、大径外周壁66に2つの外周平坦面82,82が設けられ、それら外周平坦面82,82にベース部材12の内周壁が密接する。そのため、内周平坦面80,80にピン100の外周壁を当接させる場合と同様の原理により、外周平坦面82,82でベース部材12の内周壁を押圧する回転力がその反作用力で打ち消される。したがって、使用によるシート部材50の周方向両側への回転が阻止される。
【0039】
次に、電磁弁装置10の作動について説明する。
コイル23への通電を遮断した状態では、図2に示すように、シャフト40が圧縮コイルスプリング45により同図の右方向に付勢され、当該シャフト40に当接したムービングコア22を同図の右方向に押しプレート28に当接させる。このときボール部材58は、入力口16から供給される流体の圧力により第二弁座64から離座し、第一弁座63に着座する。その結果、入力口16と出力口17とが流体通路56を通じて連通する一方、入力口16及び出力口17とドレイン口18との連通が遮断される。入力口16から流入する流体は出力口17から流出し、出力口17に接続される部材内に所定の流体圧で流入する。
【0040】
コイル23に電流を供給すると、ムービングコア22とコア21の間に磁気吸引力が発生し、その磁気吸引力によりムービングコア22及びシャフト40が圧縮コイルスプリング45の付勢力に抗して、図2に示す状態から同図の左方向に移動する。このときシャフト40の当接部44は、第一シート部51の内孔71に進入しボール部材58に当接し、ボール部材58を図2の左方向に移動させる。それにより、図3に示すようにボール部材58が第一弁座63から離座し、第二弁座64に着座する。その結果、出力口17とドレイン口18とが流体通路56を通じて連通する一方、出力口17及びドレイン口18と入力口16との連通が遮断される。出力口17からドレイン口18側に流体が排出されるので、出力口17に接続される部材に加わっていた流体圧が低下する。
【0041】
以上説明した電磁弁装置10では、貫通孔74及びスリット75がベース部材12の出力口17に正確に連通しているので、流体通路56の開閉を高精度に制御できる。
また、電磁弁装置10のシート部材50に設けられる案内面90は、内孔72が入力口16に連通する第二シート部52から、内孔71がドレイン口18に連通する第一シート部51側に向かって第一シート部51には至らない長さで延伸している。そのため、第二シート部52の第二弁座64からボール部材58が離座したときに特に低温の流体が案内面90から受ける流動抵抗は、2つのシート部51,52間を連続して延びる案内面を設けた場合に比べて低減される。したがって、出力口17からドレイン口18側に排出される流体の流量を温度によらず所望の量に制御でき、それにより流体の流動応答性を高めることができる。
【0042】
以上説明した上記実施例では、図1に示すようにシート部材50の大径内周壁62に変化部としての平坦面80が2つ設けられていたが、例えば図5に変形例を示すように平坦面80を1つだけ有する所謂Dカット形状に大径内周壁62’を形成してもよいし、3つ以上の平坦面を有するように大径内周壁を形成してもよい。
また上記実施例では、中心軸Aからの半径寸法を周方向で変化させる平坦面80で変化部が実現されていたが、中心軸からの半径寸法を径方向で変化させる平坦面で変化部を実現してもよい。その他、中心軸からの半径寸法を周方向で変化させる楕円曲面等の湾曲面で変化部を実現してもよく、またその場合には、必要数の湾曲面を形成することができる。
【0043】
さらに上記実施例では、2つのシート部51,52を有するシート部材50について、その一方のシート部51に小径内周壁61及び大径内周壁62が設けられ、小径内周壁61の反大径内周壁側端部に弁座63が設けられていたが、例えば小径内周壁及び大径内周壁を1つの筒状シート部からなるシート部材に設け、小径内周壁の反大径内周壁側端部と大径内周壁側端部との少なくとも一方に弁座を設けるようにしてもよい。
【0044】
さらに上記実施例では、内孔72が入力口16に連通する一方のシート部52から、内孔71がドレイン口18に連通する他方のシート部51側に向かってその他方のシート部51には至らない長さで案内面90が延伸していたが、それとは逆に、内孔がドレイン口に連通する一方のシート部から、内孔が入力口に連通する他方のシート部側に向かってその他方のシート部には至らない長さで案内面を延伸させてもよい。また、一方のシート部の端部から他方のシート部側に離間した位置を起点に、その起点位置から他方のシート部側に向かってその他方のシート部には至らない長さで延伸する案内面を形成してもよい。
【0045】
さらに上記実施例では、概ね円筒状の案内部54がシート部材50に設けられていたが、それぞれ2つのシート部間を延伸しボール部材の周囲で互いに間隔をあけて配置される複数の案内部をシート部材50に設けてもよい。
さらに上記実施例では、常開型の三方向電磁弁装置に本発明を適用したが、常閉型の三方向電磁弁装置に本発明を適用してもよいし、二方向電磁弁装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるシート部材を示す図であって、(A)は平面図であり、(B)は(A)におけるB−B断面に相当する模式図である。
【図2】本発明の一実施例による電磁弁装置の一作動状態を示す断面図である。
【図3】本発明の一実施例による電磁弁装置の別の作動状態を示す断面図である。
【図4】図1に示すシート部材に樹脂成形型のピンを嵌入した状態を示す図であって、(A)は横断面図、(B)は(A)におけるB−B断面に相当する模式図である。
【図5】図1に示すシート部材の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
10 電磁弁装置
12 ベース部材
13 シート固定部
16 入力口
17 出力口
18 ドレイン口
22 ムービングコア(可動部材)
23 コイル
40 シャフト
50 シート部材
51 第一シート部
52 第二シート部
54 案内部
56 流体通路
58 ボール部材
61 小径内周壁
62,62’ 大径内周壁
63 第一弁座
64 第二弁座
67 第一シート部の対向端部
68 第二シート部の対向端部
71 第一シート部の内孔
72 第二シート部の内孔
74 貫通孔(連通孔)
75 スリット(連通孔)
80 内周平坦面(平坦面)
90 内周面(案内面)
100 ピン
A 中心軸
O 中心[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic valve device that controls opening and closing of a fluid passage.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as disclosed in JP-A-2001-82625 and JP-A-2000-65233, etc., an electromagnetic valve device that controls opening and closing of a fluid passage formed in a seat member is known. In this type of electromagnetic valve device, the movable member is driven by the magnetic attractive force generated by energizing the coil and the valve member is moved by the movable member, so that the valve member is seated on the valve seat of the seat member or from the valve seat. Take a seat away.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As a sheet member of such an electromagnetic valve device, a member formed in a cylindrical shape and fixed in a resin base member by insert molding is known. Further, in order to accurately communicate the fluid passage of the cylindrical sheet member with the opening of the base member, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-82625 provides a protrusion at one end of the sheet member, and the outer periphery of the protrusion A technique is disclosed in which insert molding is performed by sandwiching a wall with pins of a molding die and positioning a sheet member in a circumferential direction. According to this technique, in order to sandwich the protrusions with the pins of the mold, the tip portions of the divided pins are arranged in spaces formed by recessing both sides of the protrusions. For this reason, when the size of the sheet member cannot be increased, it is not possible to form a large space for pin arrangement on both sides of the protrusion, and the cross-sectional area of the pin tip must be reduced accordingly. There was a problem that bending insert molding could not be performed.
[0004]
Further, as a seat member, JP-A-2000-65233 discloses a structure in which a ball-shaped valve member is sandwiched from both sides. The seat member is provided with a guide portion between two valve seats for guiding the valve member slidingly contacting the guide surface in a predetermined direction. However, since the guide surface of the guide portion is provided so as to continuously extend between the members forming the two valve seats, the flow of the low temperature fluid is hindered by the contact resistance with the guide surface and the flow rate is reduced. There was a problem that it decreased.
[0005]
The objective of this invention is providing the solenoid valve apparatus which prevents rotation of the sheet | seat member at the time of insert molding, ensuring the intensity | strength of a shaping | molding die.
Another object of the present invention is to provide an electromagnetic valve device that suppresses a decrease in the flow rate of a cryogenic fluid.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the solenoid valve device of the first aspect of the present invention, the seat member has a small diameter inner peripheral wall and a step between the small diameter inner peripheral wall formed on the one side in the axial direction of the small diameter inner peripheral wall and having a larger diameter than the small diameter inner peripheral wall. Therefore, a columnar space (inner hole) continuous in the radial direction can be formed inside the large diameter inner peripheral wall. Further, the inner hole surrounded by the small inner diameter wall and the large inner diameter wall is open to the outer wall of the sheet member on the side opposite to the inner diameter wall of the portion surrounded by the large inner diameter wall. For example, if it is formed in a columnar shape and fitted inside the large-diameter inner peripheral wall, the cross-sectional area of the pin can be set as large as possible, thereby ensuring the pin strength.
[0007]
According to the electromagnetic valve device of the first aspect, the large-diameter inner peripheral wall has the changing portion in which the radial dimension from the central axis changes. For example, if the pin shape is set so that the outer peripheral wall of the molding pin fitted to the large inner peripheral wall comes into contact with the changing portion, the rotational force around the axis in the direction in which the changing portion is pressed against the contact portion of the pin is set. This can be canceled by the reaction force acting on the changing portion from the outer peripheral wall of the pin. Therefore, since the rotation of the sheet member can be prevented at the time of insert molding, the sheet member can be positioned and the fluid passage can be accurately communicated with the opening of the base member. Therefore, the accuracy of the fluid passage opening / closing control is increased.
Thus, according to the solenoid valve device of the first aspect, it is possible to prevent the rotation of the sheet member during the insert molding while ensuring the strength of the mold.
[0008]
According to the electromagnetic valve device of the second aspect of the present invention, the changing portion is configured by a flat surface extending with a predetermined width from the end portion on the side of the small-diameter inner peripheral wall of the large-diameter inner peripheral wall toward the small-diameter inner peripheral wall. . That is, the flat surface changes the distance from the central axis in the circumferential direction as it goes from one end in the width direction to the other end. Therefore, since the change portion can be realized with a simple configuration of a flat surface, an increase in cost due to the provision of the change portion can be suppressed.
[0009]
According to the solenoid valve device of the third aspect of the present invention, the large-diameter inner peripheral wall has the two flat surfaces parallel to each other with the central axis interposed therebetween. For this reason, the sheet member can be prevented from rotating at two positions sandwiching the central axis, so that the positioning accuracy of the sheet member is improved at the time of insert molding, and as a result, the accuracy of opening / closing control of the fluid passage is improved.
[0010]
According to the electromagnetic valve device according to claim 4 of the present invention, the valve member is constituted by a ball member, and the guide surface of the guide portion in which the ball member is in sliding contact extends between the two seat portions, and the extension length thereof is It is set shorter than the interval between the two sheet portions. Therefore, the flow resistance due to the guide surface can be reduced particularly for a low-temperature fluid, so that a decrease in the flow rate can be suppressed and the fluid flow response can be enhanced.
[0011]
According to the solenoid valve device of the fifth and sixth aspects of the present invention, the guide surface extends from one of the two sheet parts toward the other side, and the extension length of the one of the one sheet part, It is longer than the distance from the center of the ball member seated on the valve seat of the other seat portion, and shorter than the interval between the two seat portions. Accordingly, it is possible to suppress the decrease in the flow rate of the low-temperature fluid while reliably realizing the function of guiding the ball member on both sides in the opposing direction of the two seat portions on the guide surface.
[0012]
In addition, in the electromagnetic valve device according to claims 4, 5 and 6, either one or both of the two seat portions have a small diameter inner peripheral wall and a large diameter inner peripheral wall, but both of the two seat portions have a small diameter. The electromagnetic valve device may be configured with the same configuration as the electromagnetic valve device according to claims 4, 5 and 6, except that the inner peripheral wall and the large-diameter inner peripheral wall are not provided.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, examples showing embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
2 and 3 show an embodiment in which the present invention is applied to a normally open type three-way solenoid valve device. FIG. 2 shows a state where the coil of the
[0014]
The
[0015]
The
The
[0016]
The
[0017]
The moving
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
As shown in FIGS. 1 to 3, the
[0021]
The 1st sheet |
[0022]
The
[0023]
The radial dimension of the small-diameter inner
[0024]
The large-diameter inner
[0025]
Incidentally, the radial dimension of the large-diameter inner
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The connecting
[0029]
The
[0030]
In the
[0031]
The
[0032]
Next, the manufacturing procedure of the
(1) After the
(2) The
[0033]
(3) After winding the
(4) The
(5) The
[0034]
(6) The moving
(7) The terminal 39 is bent into a predetermined shape.
(8) The
[0035]
By the way, the resin mold used at the time of insert molding of the above (2) can be fitted inside the large-diameter inner
[0036]
In the state where the
[0037]
The
Further, since the
[0038]
In the
[0039]
Next, the operation of the
In a state in which the power supply to the
[0040]
When a current is supplied to the
[0041]
In the
Further, the
[0042]
In the embodiment described above, as shown in FIG. 1, two
In the above embodiment, the changing portion is realized by the
[0043]
Further, in the above-described embodiment, the
[0044]
Further, in the above-described embodiment, the
[0045]
Further, in the above-described embodiment, the substantially
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to a normally open type three-way solenoid valve device. However, the present invention may be applied to a normally closed type three-way solenoid valve device, or the present invention may be applied to a two-way solenoid valve device. The invention may be applied.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are views showing a sheet member according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a schematic view corresponding to a BB cross section in FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an operating state of a solenoid valve device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another operating state of the electromagnetic valve device according to one embodiment of the present invention.
4A and 4B are views showing a state in which pins of a resin mold are inserted into the sheet member shown in FIG. 1, wherein FIG. 4A corresponds to a cross-sectional view, and FIG. 4B corresponds to a BB cross section in FIG. It is a schematic diagram.
FIG. 5 is a plan view showing a modification of the sheet member shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10 Solenoid valve device
12 Base member
13 Seat fixing part
16 Input port
17 Output port
18 Drain port
22 Moving core (movable member)
23 Coil
40 shaft
50 Sheet material
51 First sheet part
52 Second sheet part
54 Guide
56 Fluid passage
58 Ball member
61 Small diameter inner wall
62, 62 'Large diameter inner wall
63 1st valve seat
64 Second valve seat
67 Opposite end of first sheet
68 Opposite end of second sheet
71 Inner hole of first sheet part
72 Inner hole of second sheet part
74 Through hole (communication hole)
75 slit (communication hole)
80 Inner flat surface (flat surface)
90 Inner peripheral surface (guide surface)
100 pins
A Center axis
O center
Claims (6)
弁座を有し、インサート成形により前記ベース部材内に固定され、前記開口に連通する流体通路を形成する筒状のシート部材と、
前記弁座に着座することで前記流体通路を遮断し、前記弁座から離座することで前記流体通路を開通する弁部材と、
往復移動することで前記弁部材を動かす可動部材と、
前記可動部材を駆動する磁気吸引力を通電により発生するコイルと、
を備える電磁弁装置であって、
前記シート部材は、小径内周壁と、前記小径内周壁の軸方向一方の側に前記小径内周壁よりも大径に形成され前記小径内周壁とで段差を形成する大径内周壁とを有し、
前記小径内周壁及び前記大径内周壁で囲まれる内孔は、前記流体通路を形成し、前記大径内周壁で囲まれる部分の反小径内周壁側で前記シート部材の外壁に開口し、
前記弁座は、前記小径内周壁の反大径内周壁側端部と大径内周壁側端部の少なくとも一方に設けられ、
前記大径内周壁は、中心軸からの半径寸法が変化している変化部を有することを特徴とする電磁弁装置。A resin base member forming an opening through which fluid can pass;
A cylindrical seat member having a valve seat, fixed in the base member by insert molding, and forming a fluid passage communicating with the opening;
A valve member that blocks the fluid passage by being seated on the valve seat and opens the fluid passage by being separated from the valve seat;
A movable member that moves the valve member by reciprocating; and
A coil that generates a magnetic attraction force for driving the movable member by energization;
A solenoid valve device comprising:
The sheet member has a small-diameter inner peripheral wall, and a large-diameter inner peripheral wall that is formed on one side in the axial direction of the small-diameter inner peripheral wall to have a larger diameter than the small-diameter inner peripheral wall and forms a step with the small-diameter inner peripheral wall. ,
An inner hole surrounded by the small-diameter inner peripheral wall and the large-diameter inner peripheral wall forms the fluid passage, and opens to the outer wall of the sheet member on the anti-small-diameter inner peripheral wall side of the portion surrounded by the large-diameter inner peripheral wall.
The valve seat is provided on at least one of an anti-large-diameter inner peripheral wall side end and a large-diameter inner peripheral wall-side end of the small-diameter inner peripheral wall,
The large-diameter inner peripheral wall has a changing portion in which a radial dimension from a central axis changes.
前記シート部材は、それぞれの端部が前記ボール部材を挟んで対向する2つの筒状のシート部と、案内面を具備する案内部であって前記案内面に摺接する前記ボール部材を前記2つのシート部の対向方向両側に案内する案内部とを有し、
前記弁座は、前記2つのシート部の各対向端部に設けられ、
前記2つのシート部のいずれか又は双方は前記小径内周壁及び前記大径内周壁を有し、
前記案内面は、前記2つのシート部間を延伸し、その延伸長さが前記2つのシート部間の間隔よりも短く設定されていることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の電磁弁装置。The valve member is composed of a ball member,
The sheet member includes two cylindrical sheet portions whose end portions are opposed to each other with the ball member interposed therebetween, and a guide portion having a guide surface, the ball member being in sliding contact with the guide surface. A guide portion that guides the opposite sides of the seat portion,
The valve seat is provided at each opposing end of the two seat parts,
Either or both of the two seat portions have the small diameter inner peripheral wall and the large diameter inner peripheral wall,
The said guide surface extends | stretches between the said 2 sheet | seat parts, The extending | stretching length is set shorter than the space | interval between the said 2 sheet | seat parts, The Claim 1, 2, or 3 characterized by the above-mentioned. Solenoid valve device.
前記シート部材は、その内外を連通する連通孔を前記2つのシート部の間に形成し、前記連通孔を前記出力口に連通させ、前記一方のシート部の内孔を前記入力口に連通させ、前記他方のシート部の内孔を前記ドレイン口に連通させ、
前記連通孔及び前記2つのシート部の各内孔は前記流体通路を形成していることを特徴とする請求項5に記載の電磁弁装置。The base member forms an output port, an input port and a drain port as the opening,
The sheet member has a communication hole communicating between the inside and the outside between the two sheet portions, the communication hole is communicated with the output port, and the inner hole of the one sheet portion is communicated with the input port. , Communicating the inner hole of the other sheet portion with the drain port,
6. The electromagnetic valve device according to claim 5, wherein each of the communication hole and each inner hole of the two seat portions forms the fluid passage.
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