JP4626848B2 - ソレノイド作動弁及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気的に動作し、特にソレノイドアクチュエータによって動作する形式の電気作動弁に関するものであり、さらに比較的、低電圧源によって付勢される、例えば、約１２から１４ボルトの直流電圧を有する典型的な、車両搭載型のソレノイド作動弁に関するものである。

ソレノイド作動弁は、燃料タンクからエンジンの燃焼室入口への燃料蒸気の流れを制御し、また、車両の動力伝達を自動的にシフトするために、車両に搭載されて広く使用されることが知られている。

これまで、電気コイル、及びハウジングに配置され、アッセンブリ（組立体）を保持するためにハウジングの変形部分によって弁本体に固定される磁極片を備えるようなソレノイド弁を製造することが知られていた。しかし、この配置は、ハウジングを備える最終組立より前に内部リテーナを必要とせずに、弁の内部部品を正確に配置し、確実に保持することを困難にしていた。

その結果、内部部品を配置し、保持するために、内部リテーナあるいはファスナーが必要とされていたので、乗用車や軽トラック用に要求される大量生産に対して、付加的に高いコストがかかっていた。

また、ある意味で、弁部品の適切な配置と保持を保証し、アッセンブリを保持するため、ハウジングの部分を変形し、部品上に弁のハウジングを配置することによって最終組立てを達成できるものであって、比較的、低電圧で動作し、車両に搭載されて電源を駆動するための、ソレノイド作動弁を組み立てる方法及び手段を提供することが、長い間、望まれていた。

本発明は、比較的、簡単で、しかし、効率的で低コストであり、ソレノイド作動弁の組立技術を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、安価な磁極片、アーマチャ及びコイルを備えるボビンを含む弁本体の構成部品が組み立てられ、この弁本体を受け入れるハウジングは、ボビンを適切に保持するために変形される第１部分を有している。内部に配置される磁極片又は磁束コレクタは、ボビンの一端部に隣接するハウジング内に受け入れられ、適切な調整がされており、また、第２磁束コレクタが、ハウジングの他の変形部分によって適切に保持されかつ固定される。

本発明のソレノイド作動弁を製造する方法は、第１磁束コレクタを有する弁本体を設け、前記第１磁束コレクタに隣接する基端部を有するボビンとコイルを配置し、前記ボビン上にハウジングを配置し、かつ前記ハウジングの第１部分を前記ボビン上方に変形して、前記ボビンとハウジングを前記弁本体上に保持し、前記ボビンの先端部に隣接する前記ハウジング内に第２磁束コレクタを配置し、かつ前記ハウジングの第２部分を変形して、前記第２磁束コレクタを前記ハウジング内に保持する、各工程を含むことを特徴としている。

また、本発明の他の構成によれば、前記ハウジングの第１部分を変形する工程は、複数のタブを形成して、これらのタブを前記ボビンの先端部上方に折り曲げることを特徴とする。
さらに、前記ハウジングを配置する工程は、円筒シェルを形成して、ハウジングの基端部に内方フランジを形成することを含んでいる。また、前記ハウジングを配置する工程は、円筒シェルを形成して、前記シェルの回りに周方向に間隔を置いて複数のタブを形成し、前記第１部分を変形する工程は、前記タブを折り曲げることを含んでいる。

また、本発明の他の構成によれば、前記第２部分を変形する工程は、前記ハウジングの基端部に複数のタブを形成して、これらのタブを前記磁束コレクタ上方に折り曲げることを含んでいる。

本発明のソレノイド作動弁は、第１磁束コレクタを有し、この第１磁束コレクタに一端部が近接配置されるコイルボビンを備えている弁本体と、この弁本体に配置され、前記弁本体上に前記ボビンを保持するために変形される第１部分を有するハウジングと、前記一端部から離れた前記ボビンの一端に隣接配置され、前記ハウジングの第２部分の変形により保持される第２磁束コレクタと、を含むことを特徴としている。
そして、前記ハウジングの第１部分は、前記ハウジングに一体に形成された複数のタブを含み、複数のタブは、前記ボビンのフランジ上方に曲げられることを特徴とする。

さらに、前記ハウジングの第２部分は、前記ハウジングに一体に形成された複数のタブを含み、複数のタブは、前記第１磁束コレクタの上方に曲げられることを特徴とする。

また、好ましい実施形態によれば、前記ハウジングは、略円筒の管形状を有し、前記ハウジングの一端側には、前記弁本体に係合する内側に伸びる表面を有することを特徴とする。
また、他の構成によれば、前記ハウジングは、略円筒シェルからなり、このシェルの一端に内側に伸びる表面を有して前記弁本体に係合することを特徴とする。

本発明のソレノイド作動弁は、筒状のハウジングを有する弁本体上に組立られる、第１磁束コレクタ、コイルを有するホビンを備えており、ハウジングの第１部分を折曲させたタブにより、弁本体上にボビンを保持することができ、また、ハウジングの第２部分を折曲させたタブにより、第２磁束コレクタと調整可能な磁極片がホビンに隣接して保持することができる。この結果、弁本体に配置される構成部品をハウジングの端部を単純に変形するだけで、保持することが可能になり、低コストでかつ簡易にソレノイド作動弁を組み立てることができる。

また、磁極片は、ハウジングの端部から容易に近づくことが可能となるので、ソレノイド作動弁を個別の固定具を必要とせずにエアギャップの調整を行うことができる。

図１および図２において、本発明の弁組立体１０は、弁本体１２を有し、この弁本体は、弁座１８及び弁室壁２０に連通する入口１６を備える下側本体部分１４を有する。

また、第２本体部分、即ち、上側本体部分２２は、下側本体部分１４の上に配置されて、チャンバー３０を閉鎖するとともに、下側本体部分１４の上に形成される弁座２４を有する。この弁座２４は、弁座１８に対して対向する向きに配置されている。さらに、ボール２６の形をした移動可能な閉塞具が、弁座２４と弁座１８との間を移動するように配置されている。

弁座１８と弁座２４の間に形成されるチャンバー３０には、下側本体部分１４に形成された通路を通るポート２８が設けられ、チャンバー３０から出力される圧力制御信号を与える。チャンバー３０内の圧力は、弁座１８，２４間のボール２６の位置によって制御される。

上側本体部分２２は、本体の外部との流体連通を与えるための少なくとも１つの通路３２を有し、流体が、この通路３２から弁座２４を越えて制御圧力室３０から大気または油だめに流れる。

弁本体１２は、アクセス開口、即ちキャビティ内に挿入され、流体作動構造(図示略)を形成し、制御圧力信号ポート２８から分離した入口ポート１６を備えている。また、信号ポート２８は、本体１２の外側周辺の回りに形成された溝に配置される弾性シールリング３４,３６によって排気ポート３２から分離されている。

上側本体部分２２は、ボビン４２の下部環状フランジ４０に接触し、同軸配置の形に受け入れられる、第１の、即ち、下部環状の第１磁束コレクタ(flux collector)３８を有しており、また、ボビン４２に同軸配置されて電気導電材料を巻きつけたコイル４４を有する。所望であれば、環状に配置されたリブが、ボビン４２のフランジ４０の軸方向表面に設けられ、磁束コレクタ３８に形成された溝４８内に受入れられて、ボビン４２を第１磁束コレクタ３８に位置決めて配置する。

移動可能なアーマチュア５０は、ボビン内に摺動可能に配置され、中央に配置されたピンまたはロッド５２を有する。このロッド５２は、例えば、プレス圧入によりアーマチュア５０に嵌合される。ロッド５２は、ガイドブッシュ、即ち、軸受５４を貫通して軸方向下方に伸びており、弁座２４に対してロッド５２をセンター位置に配置するために、上側本体部分２２に形成されたテーパー面５６に接触させて位置決められる。軸受５４は、コイルばね５８によってテーパー面と接触して下方に押し付けられる。コイルばね５８の下方端は、軸受５４にはまり、コイルばねの上方端は、アーマチュア５０の下面に設けた凹部４６に接触してはまり込む。

環状のハウジング６０は、ボビン４２とコイル４４を受け入れる。このハウジング６０は、その下方端に形成された半径方向内方に伸びる環状フランジ表面６２を有しており、この環状フランジ表面は、弁本体１２の軸方向位置を定めるために、上側本体部分２２上に形成されたテーパー面６４に接触する。

コイル４４を有するボビン４２、および磁束コレクタ３８は、ボビン４２の上部フランジ６８の上方でハウジング６０の第１部分を内方に折曲げることによって弁本体１２に保持される。この好ましい実施形態では、折曲された部分は、ハウジング６０の周辺の回りに形成された周方向に間隔を置いた複数のタブ７０からなる。

環状の第２磁束コレクタ６６は、ハウジング内に受け入れられ、かつボビン４２の中央領域に伸びる磁極片７２を有している。この磁極片７２は、アーマチュア５０の上端部とエアギャップを形成している。磁極片７２は、好ましくは磁束コレクタ６６に螺合し、ハウジングの外部からエアギャップを調整できるようにする。

ばね７４は、アーマチュア５０と磁極片７２の下側部分との間に設けられて、アーマチュア５０を下方位置に付勢し、ロッド５２がボール弁２６を下側弁座１８に接触させるように押圧する。

一対の電気端子７３,７５が、第２磁束コレクタ６６に設けたアクセス開口７６を通ってボビンの上部フランジ６８から上方に伸びており、コイル４４への外部電気接続を容易にする。ハウジングの第２部分を、好ましくは第２磁束コレクタ６６の上面にタブ７８の形に変形することによって、上部の第２磁束コレクタ６６と磁極片７２は、タブ７０に対して軸方向の所定位置に保持される。

こうして、本発明は、ソレノイド作動弁を組み立てるユニークで新規な方法を提供する。この方法は、コイルホビンとアーマチュアを、ハウジング上に配置して、ハウジングの第１部分を金属の単純な変形によって弁本体上に組み付けることができ、その結果、第２磁束コレクタと調整可能な磁極片が、その上に組立てられ、そして、この組立体は、ハウジングの単純な変形によって完成する。磁極片７２は、ハウジングの端部から近づくことが可能であり、エアギャップの調整を容易にする。

このため、本発明は、低コストで単純な方法で組み立てられ、かつ構成部品を組み立てられた状態にかつ適切な方向に保持するためにソレノイド作動弁を個別の固定具を必要とせずに較正することができる。

本発明は、図示した実施形態に関して記載してきたが、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、種々の変更及び修正を含み、添付された特許請求の範囲によってのみ限定されるものであることが理解であろう。

図１は、ボビンを保持するためのハウジングの変形部分、及び磁束コレクタを保持するためのハウジングの変形部分を示す、本発明の組立られた作動弁の斜視図である。 図２は、図１の２−２線に沿う断面図である。

符号の説明

１０ 弁組立体
１２ 弁本体
１４ 下側本体部分
１６ 入口
１８、２４ 弁座
２２ 上側本体部分
２６ 弁座
３０ チャンバー
３８ 第１磁束コレクタ
４２ ボビン
４４ コイル
６０ ハウジング
６２ 環状フランジ表面
６６ 第２磁束コレクタ
７０,７８ タブ
７２ 磁極片

Claims (13)

1. (a)第１磁束コレクタ（38）を有する弁本体（12）を設け、
   (b)ボビン（42）及びコイル（44）を前記ボビン(42)の一端部（40）が前記第１磁束コレクタに隣接するように配置し、
   (c)前記ボビン（44）の外周にハウジング（60）を配置し、前記ハウジングの第１部分を変形させて前記ボビンを押えて前記ボビン及びハウジングを前記弁本体に保持し、
   (d)第２磁束コレクタ（66）を前記ボビンの他端部に隣接させて前記ハウジング内に配置し、前記ハウジングの第２部分を変形させて前記第２磁束コレクタを押えて前記ハウジング内に保持する、各工程を含むことを特徴とするソレノイド作動弁の製造方法。
2. 前記ハウジングの第１部分を変形する工程は、複数のタブ（70）を形成して、これらのタブを折り曲げて前記ボビンの他端部を押えることを含んでいる請求項１記載の製造方法。
3. 前記ハウジングを配置する工程は、円筒状のシェルを形成して、そのシェルの一端部に内方フランジ（62）を形成することを含んでいる請求項１記載の製造方法。
4. 前記ハウジングを配置する工程は、円筒状のシェルを形成して、そのシェルの周囲に間隔を置いて複数のタブ（70）を形成し、前記第１部分を変形する工程は、前記タブを折り曲げることを含んでいる請求項１記載の製造方法。
5. 前記第２部分を変形する工程は、前記ハウジングの一端部に複数のタブ（78）を形成して、これらのタブを折り曲げて前記第２磁束コレクタを押えることを含んでいる請求項１記載の製造方法。
6. (a)第１磁束コレクタ（38）を有し、この第１磁束コレクタ（38）にコイルボビンの一端部が隣接する弁本体（12）と、
   (b)前記弁本体に前記コイルボビンの外周を覆うように配置され、変形されて前記コイルボビンを押えて前記弁本体上に保持する第１部分を有するハウジング（60）と、
   (c)前記ハウジング内に前記コイルボビンの他端部に隣接して配置され、前記ハウジング（60）の第２部分を変形させて該第２部分で押えて保持される第２磁束コレクタ（66）と、を含むことを特徴とするソレノイド作動弁。
7. 前記ハウジングの第１部分は、前記ハウジングに一体に形成された複数のタブ（70）を含んでいることを特徴とする請求項６記載のソレノイド作動弁。
8. 前記複数のタブは、折り曲げられて前記コイルボビンの他端部のフランジを押えることを特徴とする請求項７記載のソレノイド作動弁。
9. 前記ハウジングの第２部分は、前記ハウジングに一体に形成された複数のタブ（78）を含んでいることを特徴とする請求項６記載のソレノイド作動弁。
10. 前記複数のタブは、折り曲げられて前記第２磁束コレクタを押えることを特徴とする請求項９記載のソレノイド作動弁。
11. 前記ハウジングは、略円筒の管形状を有することを特徴とする請求項６記載のソレノイド作動弁。
12. 前記ハウジングの一端側には、前記弁本体に係合する内側に伸びる表面（62）を有することを特徴とする請求項１１記載のソレノイド作動弁。
13. 前記ハウジングは、略円筒状のシェルからなり、このシェルの一端に内側に延びる表面（62）を有して前記弁本体に係合することを特徴とする請求項６記載のソレノイド作動弁。

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