JP4019360B2 - 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、流体通路を開閉する電磁弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、コイル部への通電状態に応じて固定コアに対し可動コアを吸引及び離間させることで、その可動コアと一体に動く弁部材により流体通路を開放及び閉塞する電磁弁装置が知られている。
特開平9−170675号公報に開示されている電磁弁装置には、弁部材に当接することにより弁部材の流体通路開放側への移動を規制する規制部が設けられている。この装置では、規制部に対向する弁部材の端面にゴム製の突起が設けられ、弁部材を突起の先端面で規制部に衝突させることでその衝撃を緩和するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示の装置では、弁部材端面の突起が閉じたループ状に形成されているため、規制部に当接する突起の先端面が内側で凹んでいる。そのため、弁部材の移動により規制部に突起が押圧されると、突起先端面の凹みと規制部とで囲まれる閉空間の圧力が減じられて突起が所謂吸盤として機能し規制部に吸着する。この吸着により、流体通路の閉塞側に弁部材を移動させるときに弁部材の移動開始が遅れ、応答性が悪化してしまう。
本発明の目的は、弁部材が規制部に衝突するときの衝撃を緩和すると共に、弁部材の規制部への吸着を防止する電磁弁装置を提供することにある。
【0004】
【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、弁部材は、規制部に対向する対向端面から突出する突起を少なくとも一つ有する。突起はゴムで形成され、突出端面で規制部に当接する。これにより、流体通路の開放側へ移動する弁部材が規制部に衝突するときの衝撃を突起により緩和することができる。しかも突起の基端部は対向端面との境界を一つのループ状に形成し、突起の突出端面はその頂部から対向端面との境界側に向かうにつれ規制部から離間する形状を有する。すなわち、突起は閉じたループ状に形成されておらず、突起の頂部は凹んでいない。したがって、弁部材の移動により規制部に突起が押圧されても、その突起が規制部に吸着することを回避できるので、流体通路の閉塞側に弁部材を移動させるときの応答性を高めることができる。
【0005】
本発明の請求項2に記載の電磁弁装置によると、突起は、規制部に対向する弁部材の対向端面の中心軸周りに等間隔に複数配列される。これにより、規制部に弁部材が衝突するときの衝撃を複数の突起で均等に吸収することができる。したがって、突起の耐久性を確保しつつ緩衝特性を向上させることができる。
【0006】
本発明の請求項3及び4に記載の電磁弁装置によると、突起は、規制部への衝突時の撓み量が0.23mm以上となるゴムで形成される。これにより、突起の撓み変形により確実に衝撃を吸収することができる。
本発明の請求項5に記載の電磁弁装置によると、弁部材との一体ゴム成形により突起が形成されるので、部品点数を低減して低コスト化を図ることができる。
【0007】
本発明の請求項6に記載の電磁弁装置によると、弁部材は、弾性を有する支持部材に流体通路開閉のための往復移動を可能に支持される。この支持部材により、弁部材が規制部に衝突するときの衝撃を緩和することができる。
本発明の請求項7記載の電磁弁装置によると、支持部材は板状の弾性材で形成され、板厚方向に貫通する切欠き穴を有する。これにより支持部材の剛性が低下し、支持部材は弾性変形容易となるので、支持部材による緩衝効果を高めることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す一実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施例による電磁弁装置を図1〜図3に示す。本実施例の電磁弁装置10は、例えば自動車の燃料タンクで発生する蒸発燃料をエンジンへ送り出すシステムに用いられ、蒸発燃料の流路を開閉する弁装置である。
【0009】
樹脂製の通路部材70は、弁座部71と、流体通路としての流入通路72及び流出通路73とを形成している。弁座部71は、流入通路72の下流側端部と流出通路73の上流側端部との間において、後述する弁部材50が着座可能に設けられている。弁部材50が弁座部71に着座することで、流入通路72の下流側端部と流出通路73の上流側端部との連通が遮断され、流体通路が閉塞される。弁部材50が弁座部71から離座することで、流入通路72の下流側端部と流出通路73の上流側端部とが連通し、流体通路が開放される。
【0010】
固定コア11、ヨーク12及びコアプレート13は磁性材で形成されている。固定コア11は円筒状を呈し、一端部11aにヨーク12がかしめ圧入等により固定されている。コアプレート13は、固定コア11の他端部11b側でヨーク12に接続されている。コアプレート13には、板厚方向に貫通する貫通穴14が設けられている。コイル21を巻回したボビン20は、ヨーク12とコアプレート13とで挟持するように固定コア11の外周側に配設されている。ボビン20及びコイル21がコイル部を構成している。
【0011】
樹脂製のベース部材30は、固定コア11、ヨーク12、コアプレート13、ボビン20及びコイル21のインサート成形により形成されている。ベース部材30は通路部材70に接合されている。ベース部材30には、コネクタ部31及び規制部36が設けられている。コネクタ部31内にターミナル32が埋設されており、コイル21と電気的に接続されている。本実施例では、ターミナル32に電気的に接続される制御装置(図示しない)により、制御指令値に応じた時間だけ電流がコイル21に供給される。規制部36は、固定コア11の内側を充填するように概ね円柱状に形成されている。規制部36は、固定コア11の端部11b側から弁部材50側に突出し、コアプレート13の貫通穴14内に挿入されている。規制部36の突出側端面36aは、固定コア11の中心軸Qに垂直な平坦面に形成されている。規制部36の突出側端部の外周側に、円筒状の案内部材33が固定されている。案内部材33については、本実施例のように規制部36と別体に形成してもよいし、あるいは規制部36と一体に形成してもよい。
【0012】
可動コア40は磁性材で円筒状に形成されている。可動コア40は、コアプレート13の貫通穴14の内周側に固定コア11と同軸上に配設されている。固定コア11の端部11bに対向する可動コア40の一端部40a側は、その内周壁で案内部材33の外周壁に摺接し案内される。これにより、可動コア40は中心軸R方向の両側に往復移動可能である。可動コア40の内周側には、付勢手段であるコイルスプリング41が収容されている。
【0013】
支持部材60は、円板状の弾性材たる板ばねで構成されている。支持部材60の外周部は、ゴム製のリング部材61を介してベース部材30と通路部材70とに挟持されている。これにより支持部材60は、可動コア40の他端部40bと弁座部71との間に拡がり、一方の面60aを規制部36の端面36a及びコアプレート13の反固定コア側の面13aに対向させている。支持部材60の面60a側には、可動コア40の他端部40bが溶接等で固定されている。支持部材60の面60aと案内部材33の反固定コア側端面との間にコイルスプリング41が介装されている。コイルスプリング41は、弁座部71側に向かって支持部材60を付勢している。
【0014】
支持部材60の中央部には、板厚方向に貫通する切欠き穴62が設けられている。本実施例の切欠き穴62は、支持部材60の中心部から周方向で等間隔の3箇所に向かって放射状に延びる形状を呈している。この切欠き穴62の中心部に弁部材50が嵌合固定されている。これにより弁部材50は、可動コア40と一体に往復移動可能に支持部材60に支持されている。
【0015】
弁部材50はゴムで形成されている。弁部材50は、シート部52と当接部54とを有する。シート部52は、支持部材60の上記面60aとは反対側の面60bから弁座部71側へ突出する円盤状に形成されている。シート部52は、その突出側端面52aで弁座部71に着座可能である。当接部54は、支持部材60の面60aから規制部36側に突出する円盤状に形成されている。当接部54は可動コア40内に同軸上に収容され、中心軸Oに垂直な平坦面で形成される突出側端面54aを規制部36の端面36aに対向させている。以下、当接部54の端面54aを対向端面54aという。当接部54は、対向端面54aから突出する複数(本実施例では3つ)の突起56を有している。それら複数の突起56は、切欠き穴62の放射状部分に対応するように対向端面54aの中心軸O周りに等間隔に配列されている。各突起56の基端部は対向端面54aとの境界Dを一つのループ状に形成している。各突起56の突出端面56aは、本実施例では中心軸上に位置する頂部Tから境界D側に向かうにつれ規制部36から離間する概ね半球状に形成されている。すなわち突出端面56aは、任意の縦断面における外形線が頂部Tから境界D側に向かって滑らかに湾曲する形状を有する。各突起56の突出端面56aは規制部36の端面36aに当接可能である。
【0016】
弁部材50を形成するゴムとしては、例えばフッ素ゴム等、公知のゴムを使用できるが、図4に白抜き矢印で示すように、突起56が規制部36に衝突するときの撓み量が0.23mm以上となるゴムを使用することが好ましい。かかる突起56の撓み量が0.23mm以上となるとき、図4に示すように、規制部36への衝突時における弁部材50のバウンド量が小さくなり、制御指令値としてのデューティ比に対する流出流量のリニアリティに生じる乱れΔq(図7(A)参照)が0.4L/min以下に減少する。また、弁部材50の形成ゴムとしては、図5に示すように、−20℃から120℃の温度範囲における硬度がおよそ70Hs以下のゴムを使用することが好ましい。このような硬度のゴムを使用することで、装置外周の温度が零下となる場合にも、突起56による所望の緩衝特性を得ることができる。本実施例では、上記突起56の撓み量及び硬度に関する規定を共に満たすフッ素ゴムで弁部材50を形成している。
【0017】
次に電磁弁装置10の作動について説明する。
(1)コイル21に通電されていないとき、可動コア40はコイルスプリング41の付勢力により、支持部材60を弁座部71側に僅かに撓ませた状態で固定コア11から離間する。このとき、弁部材50は規制部36から離間し、弁座部71に離座する。これにより、流入通路72と流出通路73との連通が遮断され流体通路が閉塞されるため、流入通路72の上流側端部に供給された流体は流出通路73の下流側端部から流出されない。
【0018】
(2)コイル21に通電すると、コイル21は可動コア40を固定コア11側に吸引する磁力を発生する。すると可動コア40は、コイルスプリング41の付勢力に抗して支持部材60を規制部36側に撓ませながら固定コア11に接近する。その支持部材60の撓みに伴って弁部材50が規制部36側に向かって移動し、シート部52が弁座部71から離座する。これにより、流入通路72と流出通路73とが連通し流体通路が開放されるため、流入通路72の上流側端部に供給された流体が流出通路73の下流側端部から流出する。
【0019】
コイル21への通電による可動コア40及び弁部材50の移動は、フルリフト時に弁部材50の当接部54が規制部36に当接することで規制される。電磁弁装置10において弁部材50は、当接部54にゴムで形成した突起56で規制部36に衝突する。しかも電磁弁装置10において弁部材50を支持する支持部材60は、弾性を有する板ばねで構成されることに加え、切欠き穴62により板厚方向すなわち弁部材50の往復移動方向に弾性変形容易となっている。このような突起56及び支持部材60により、弁部材50が規制部36に衝突するときの衝撃は充分に緩和される。したがって電磁弁装置10では、図6(A)に矢印Xで指し示すように衝突時における弁部材50のバウンドが突起56を設けない場合(図6(B)参照)と比べて抑制される。その結果、図7(A)に示すように、デューティ比に対する流出流量のリニアリティに生じる乱れΔqが、突起56を設けない場合(図7(B)参照)に比べて小さくなる。
【0020】
さらに電磁弁装置10において上記効果をもたらす突起56は、ループ状に延びる上記境界線D側に頂部Tから向かうにつれ規制部36から離間する形状を突出端面56aに有しているので、突起56の突出端面56aと規制部36の端面36aとが当接してもそれら面56a,36aの間には閉空間が形成されない。これにより突起56の突出端面56aが規制部36の端面36aに吸着することを防止できるので、弁部材50が流体通路を閉塞するときの応答性を高めることができる。加えて電磁弁装置10では、規制部36に弁部材50が衝突するときの衝撃について、弁部材50の対向端面54aの中心軸O周りに等間隔に設けられた複数の突起56で均等に分散して吸収することができる。よって、突起56の耐久性が向上する。
【0021】
以上説明した上記実施例では、弁部材50の対向端面54aに突起56が3つ設けられていたが、図8に変形例を示すように突起56を1つだけ設けるようにしてもよいし、2つ又は4つ以上の突起56を設けるようにしてもよい。尚、突起56を複数設ける場合には、上記実施例のように対向端面54aの中心軸O周りに等間隔に設けることが望ましい。
また上記実施例では、突出端面56bの頂部Tが突起56の中心軸上の点状に形成されていたが、突出端面の頂部は突起の形状に応じて例えば所定長さで延びる峰続き状に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による電磁弁装置を示す断面図(A)及び(A)における要部の拡大図(B)である。
【図2】図1に示す支持部材及び弁部材の底面図である。
【図3】図1に示す弁部材の平面図である。
【図4】図1に示す弁部材を形成するゴムについて説明するための特性図である。
【図5】図1に示す弁部材を形成するゴムについて説明するための別の特性図である。
【図6】本発明の一実施例による電磁弁装置(A)と比較のための装置(B)とにおける弁部材の移動位置の経時変化を示す特性図である。
【図7】本発明の一実施例による電磁弁装置(A)と比較のための装置(B)とにおける流出流量とデューティ比との相関を示す特性図である。
【図8】図1に示す弁部材の変形例を示す平面図(A)及び断面図(B)である。
【符号の説明】
10 電磁弁装置
11 固定コア
20 ボビン(コイル部)
21 コイル(コイル部)
30 ベース部材
33 案内部材
36 規制部
40 可動コア
41 コイルスプリング
50 弁部材
52 シート部
54 当接部
54a 対向端面
56 突起
56a 突出端面
60 支持部材
62 切欠き穴
70 通路部材
71 弁座部
72 流入通路(流体通路)
73 流出通路(流体通路)
D 境界線
O 対向端面の中心軸
T 頂部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic valve device that opens and closes a fluid passage.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an electromagnetic valve device that opens and closes a fluid passage by a valve member that moves integrally with a movable core by attracting and separating the movable core with respect to the fixed core according to the energization state of the coil portion. .
The electromagnetic valve device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-170675 is provided with a restricting portion that restricts the movement of the valve member toward the fluid passage opening side by contacting the valve member. In this device, a rubber protrusion is provided on the end face of the valve member facing the restricting portion, and the impact is mitigated by causing the valve member to collide with the restricting portion at the tip end face of the protrusion.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the apparatus disclosed in the above publication, the protrusion on the end face of the valve member is formed in a closed loop shape, so that the front end face of the protrusion that contacts the restricting portion is recessed on the inside. Therefore, when the protrusion is pressed against the restricting portion by the movement of the valve member, the pressure in the closed space surrounded by the recess on the tip end surface of the protrusion and the restricting portion is reduced, and the protrusion functions as a so-called suction cup and is attracted to the restricting portion. Due to this adsorption, when the valve member is moved to the closed side of the fluid passage, the start of movement of the valve member is delayed, and the responsiveness is deteriorated.
The objective of this invention is providing the solenoid valve apparatus which prevents the adsorption | suction to the control part of a valve member while mitigating the impact when a valve member collides with a control part.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the electromagnetic valve device of the first aspect of the present invention, the valve member has at least one protrusion protruding from the opposed end surface facing the restricting portion. The protrusion is made of rubber, and comes into contact with the restriction portion at the protruding end surface. Thereby, the impact when the valve member moving to the opening side of the fluid passage collides with the restricting portion can be mitigated by the protrusion. Moreover, the base end portion of the protrusion forms a boundary with the opposing end surface in one loop shape, and the protruding end surface of the protrusion has a shape that is separated from the restricting portion as it goes from the top to the boundary side with the opposing end surface. That is, the protrusion is not formed in a closed loop shape, and the top of the protrusion is not recessed. Therefore, even if the protrusion is pressed by the restricting portion due to the movement of the valve member, the protrusion can be prevented from adsorbing to the restricting portion, so that the responsiveness when moving the valve member to the closed side of the fluid passage can be improved. it can.
[0005]
According to the electromagnetic valve device of the second aspect of the present invention, the plurality of protrusions are arranged at equal intervals around the central axis of the opposed end surface of the valve member facing the restricting portion. Thereby, the impact when the valve member collides with the restricting portion can be evenly absorbed by the plurality of protrusions. Therefore, it is possible to improve the buffer characteristics while ensuring the durability of the protrusions.
[0006]
According to the electromagnetic valve device of the third and fourth aspects of the present invention, the protrusion is formed of rubber that has a deflection amount of 0.23 mm or more at the time of collision with the restricting portion. Thereby, an impact can be reliably absorbed by the bending deformation of the projection.
According to the electromagnetic valve device of the fifth aspect of the present invention, since the protrusion is formed by the integral rubber molding with the valve member, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
[0007]
According to the electromagnetic valve device of the sixth aspect of the present invention, the valve member is supported by the elastic support member so as to be able to reciprocate for opening and closing the fluid passage. With this support member, it is possible to mitigate the impact when the valve member collides with the restricting portion.
According to the electromagnetic valve device of the seventh aspect of the present invention, the support member is formed of a plate-like elastic material and has a notch hole penetrating in the plate thickness direction. As a result, the rigidity of the support member is lowered and the support member is easily elastically deformed, so that the buffering effect of the support member can be enhanced.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example showing an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
An electromagnetic valve device according to an embodiment of the present invention is shown in FIGS. The
[0009]
The
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
A
[0015]
The
[0016]
As the rubber forming the
[0017]
Next, the operation of the
(1) When the
[0018]
(2) When the
[0019]
Movement of the
[0020]
Further, the
[0021]
In the above-described embodiment, three
Further, in the above-described embodiment, the top portion T of the projecting end surface 56b is formed in a dot shape on the central axis of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged view (B) of a main part in cross-sectional views (A) and (A) showing an electromagnetic valve device according to an embodiment of the present invention.
2 is a bottom view of the support member and the valve member shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a plan view of the valve member shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining rubber forming the valve member shown in FIG. 1;
FIG. 5 is another characteristic diagram for explaining rubber forming the valve member shown in FIG. 1;
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a change with time of the moving position of the valve member in the electromagnetic valve device (A) according to one embodiment of the present invention and the device (B) for comparison.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the correlation between the outflow rate and the duty ratio in the electromagnetic valve device (A) according to one embodiment of the present invention and the device (B) for comparison.
8 is a plan view (A) and a cross-sectional view (B) showing a modification of the valve member shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
10
21 Coil (Coil part)
30
73 Outflow passage (fluid passage)
D Boundary line O Center axis T of opposite end face Top
Claims (7)
固定コアと、
前記弁部材と一体移動可能に設けられ、前記固定コアに接近することにより前記弁部材で前記流体通路を開放し、前記固定コアから離間することにより前記弁部材で前記流体通路を閉塞する可動コアと、
通電により前記可動コアを前記固定コアに吸引する磁力を発生するコイル部と、
前記弁部材に当接することにより前記弁部材の前記流体通路開放側への移動を規制する規制部と、
を備える電磁弁装置であって、
前記弁部材は、前記規制部に対向する対向端面から突出する突起を少なくとも一つ有し、
前記突起はゴムで形成され、
前記突起の基端部は前記対向端面との境界を一つのループ状に形成し、
前記規制部に当接する前記突起の突出端面は、その頂部から前記境界側に向かうにつれ前記規制部から離間するよう、断面が半円形状に形成されていることを特徴とする電磁弁装置。A valve member that opens and closes the fluid passage by reciprocating; and
A fixed core;
A movable core that is provided so as to be movable together with the valve member, opens the fluid passage by the valve member by approaching the fixed core, and closes the fluid passage by the valve member by separating from the fixed core. When,
A coil portion that generates a magnetic force that attracts the movable core to the fixed core by energization;
A restricting portion for restricting movement of the valve member to the fluid passage opening side by contacting the valve member;
A solenoid valve device comprising:
The valve member has at least one protrusion protruding from an opposing end surface facing the restriction portion,
The protrusion is formed of rubber;
The base end portion of the protrusion forms a boundary with the facing end surface in a single loop shape,
The projecting end surface of said projection abutting on the regulating portion is to be separated from the regulating unit as the direction from the top to the boundary side, the solenoid valve device in cross-section, characterized that you have been formed in a semicircular shape.
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