JP4921186B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

本発明は、異物を除去するフィルタを備えた電磁弁に関する。

一般に、車両用のアンチロックブレーキ装置などの流体の流れを制御する装置には、様々な電磁弁が適宜設けられている。このような電磁弁としては、従来、略中空円柱状のハウジングと、ハウジングの側部と端部に形成される各孔を繋ぐ流路の流通状態を切り替える弁座部材および弁体部材と、側部の孔からハウジング内への異物の混入を抑制するフィルタとを備えたものが知られている（特許文献１参照）。

このような電磁弁において、フィルタは、周壁に複数の孔を有する円筒状の枠体と、枠体の各孔を覆うフィルタシートとで構成されている。このフィルタは、そのフィルタシートをハウジングの側部の孔に対向させた状態で、その両端部がハウジングの内面に圧入されることでハウジング内に固定されている。そして、このようにフィルタが固定されることで、液体が、フィルタの両端部とハウジングとの間から漏れることなく、フィルタシートを通過するようになっている。

特表２００４−５０５２１７号公報

しかしながら、前記した技術では、円筒状のフィルタの各端部をハウジングに圧入させるため、各端部の径の公差や同軸度等の寸法精度の管理が厳しくなり、コストアップの要因となるといった問題があった。

そこで、本発明は、フィルタの寸法精度の管理を容易にして、コストダウンを図ることができる電磁弁を提供することを課題とする。

前記課題を解決する本発明は、孔が形成された筒状の側壁を有するハウジングと、前記側壁の孔の周囲に配設される筒状のフィルタとを備えた電磁弁であって、前記ハウジングの前記側壁には、電磁弁を取り付ける基体との間で前記フィルタを前記電磁弁の軸方向で挟み込むように外側へ膨出する膨出部が設けられ、前記フィルタは、メッシュ状に形成されるフィルタシートと、前記フィルタシートを支持する枠体と、を備え、前記枠体の一端面には当該一端面の一部から突出する変形可能な突起が形成されるとともに、その一端側の内面が前記ハウジングの前記側壁に圧入により固定され、前記枠体の他端面が前記基体または前記膨出部に軸方向に当接されることを特徴とすることを特徴とする。

本発明によれば、まず、ハウジングの膨出部にフィルタの他端面または一端面が当接するまで、フィルタをハウジングの側壁に沿って圧入させることで、フィルタを電磁弁に取り付ける。これにより、フィルタの一端側の内面がハウジングの側壁に圧入されて、一端側のシール性が確保される。次に、このようにフィルタが取り付けられた電磁弁を基体に取り付けていくと、フィルタが電磁弁の膨出部と基体とで挟み込まれることとなる。このとき、フィルタの一端面に形成された突起が基体または膨出部と当接して変形することにより、フィルタの他端面が電磁弁の膨出部または基体に強固に密着することとなる。そのため、フィルタの他端側のシール性も確保されることとなる。

以上により、フィルタの一端側は、ハウジングに圧入させるために寸法精度の管理が必要となるが、他端側は、一端側の突起の変形によって膨出部に密着するので、圧入のための寸法精度の管理が不要となる。なお、フィルタの一端から他端までの長さは、突起の変形により厳密に管理する必要はないので、その寸法管理は容易である。

また、本発明においては、前記フィルタの他端面が、前記膨出部に当接されると、更に好適である。

これによれば、フィルタの一端部（圧入する部分）がフィルタの取付側となるので、フィルタの一端面を膨出部に当接させる構造に比べ、圧入に要するストロークが短くなり、ハウジングの寸法精度がフィルタの取付側のみの管理で良く、フィルタの取付作業が容易となる。

本発明によれば、フィルタの一端側のみをハウジングの側壁に圧入する構造とすることで、従来のようなフィルタの各端部の径の公差や同軸度等の管理が不要となるので、フィルタの寸法精度の管理が容易となり、コストダウンを図ることができる。

［第１の実施形態］
次に、本発明の第１の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は第１の実施形態に係る常閉型電磁弁を示す縦断面図であり、図２はフィルタの構造を示す斜視図である。なお、本実施形態では、常閉型電磁弁に本発明を適用したものを説明する。

図１に示すように、常閉型電磁弁１は、アンチロックブレーキ装置などの基体Ｂに形成された流路Ｒの閉塞・開放を切り替えるための弁であり、主に、ハウジング２、固定コア３、コイルユニット４、弁体部材５、弁座部材６およびフィルタ２３を備えて構成されている。

ハウジング２は、略円筒状のガイド筒２１と、略有底円筒状のボディ部２２とを備えて構成されている。

ガイド筒２１は、円筒状の本体部２１ａを有する他、この本体部２１ａの下端（ボディ部２２側の端）から拡開するように形成される本体部２１ａよりも大径の拡開部２１ｂを有している。そして、このガイド筒２１の本体部２１ａには、固定コア３が嵌合および溶接により固定され、拡開部２１ｂには、ボディ部２２が嵌合および溶接により固定されている。

ボディ部２２は、円筒状の側壁部２２ａと、底壁部２２ｂとによって略有底円筒状に形成されている。側壁部２２ａは、ガイド筒２１の肉厚よりも厚い所定の厚さで形成されることで、その上端部２２ｃ（開口端部）の内面が、ガイド筒２１の本体部２１ａの内面よりも内側へ位置している。また、側壁部２２ａには、上から順に、外側へ膨出する第１膨出部２２ｄ、ボディ部２２の内外に径方向で連通する複数の貫通孔２２ｅ、内側へ膨出する第２膨出部２２ｆが形成されている。そして、第１膨出部２２ｄは、基体Ｂに固定されるとともに、第２膨出部２２ｆには、弁座部材６が嵌合により固定されている。また、底壁部２２ｂには、ボディ部２２の内外に上下方向で連通する１つの貫通孔２２ｇが形成されている。

固定コア３は、コイルユニット４で励磁されることにより、弁体部材５を吸引して弁座部材６から離間させるものである。具体的に、固定コア３は、ガイド筒２１の本体部２１ａの内周面と略同じ径で形成される円柱状の本体部３１と、ガイド筒２１の本体部２１ａの外周面と略同じ径で形成される円柱状の拡径部３２とを備えている。そして、この固定コア３は、その本体部３１がガイド筒２１の本体部２１ａに嵌合および溶接により固定され、この状態において、その拡径部３２の外周面がガイド筒２１の本体部２１ａの外周面と略面一となっている。

コイルユニット４は、固定コア３を励磁させるものであり、ガイド筒２１を囲繞するボビン４１と、ボビン４１に巻装されるコイル４２と、ガイド筒２１の両端部間を磁気的に結合するヨーク４３とを備えている。そして、このコイルユニット４では、適宜コイル４２に電流を流すことで、このコイル４２から磁界を発生させて、固定コア３を励磁させている。

弁体部材５は、弁座部材６に対して進退自在となる可動コア５１と、可動コア５１に固定される弁体５２とを備えて構成されている。

可動コア５１は、略円柱状に形成されており、その下部（弁座部材６側の部分）が小径となる段付き形状に形成されている。具体的に、この可動コア５１は、大径部５１ａと小径部５１ｂとからなり、その大径部５１ａがガイド筒２１の本体部２１ａに摺接し、その小径部５１ｂがボディ部２２の上端部２２ｃの内面から所定の隙間を介して配置されている。そのため、大径部５１ａが可動コア５１の進退方向（上下方向）においてボディ部２２の上端部２２ｃと対向し、小径部５１ｂがボディ部２２の上端部２２ｃで囲繞される。

また、この可動コア５１の外周面には、その大径部５１ａの上面から小径部５１ｂの下面にかけて連通する連通溝５１ｃが、複数周方向に均等に配置されて形成されている。さらに、小径部５１ｂの下面には、下方へ突出する略円筒状の弁体保持部５１ｄが形成されている。また、大径部５１ａの上面には、可動コア５１を弁座部材６側へ向けて付勢するリターンスプリングＲＳを配設するためのスプリング取付穴５１ｅが形成されている。

弁体５２は、球状に形成された部材であり、可動コア５１の下面に形成される弁体保持部５１ｄ内に固着されている。そして、このように可動コア５１の下面に固着される弁体５２は、可動コア５１の進退に伴って、弁座部材６に対して当接自在となっている。

弁座部材６は、有底円筒状に形成された部材であり、その開口が下向きとなるようにボディ部２２の第２膨出部２２ｆに嵌合により固定されている。そして、弁座部材６の底壁６１には、弁体５２が当接されるテーパ状の弁座面６２と、この弁座面６２から弁座部材６内に貫通する貫通孔６３とが形成されている。

フィルタ２３は、略円筒状に形成された部材であり、ボディ部２２の側壁部２２ａに形成される複数の貫通孔２２ｅを外側から覆うように、これらの貫通孔２２ｅの周囲に配設されている。そして、このフィルタ２３は、図２に示すように、メッシュ状に形成されるフィルタシート２４と、フィルタシート２４を支持する樹脂製の枠体２５を備えて構成されている。

フィルタシート２４は、ボディ部２２内への異物の混入を抑制するメッシュ状のシートである。

枠体２５は、円筒状に形成される周壁部２５ａと、周壁部２５ａの下端から径方向内側へ延びるリング状の下壁部２５ｂと、下壁部２５ｂの下面の内側に形成される４つの突起２５ｃとを備えて構成されている。

周壁部２５ａは、図１に示すように、ボディ部２２の側壁部２２ａの外周面から径方向外側へ所定距離だけ離れた位置に形成されている。そのため、この周壁部２５ａの上端面は、ボディ部２２の第１膨出部２２ｄと側壁部２２ａとの隅部（Ｒ形状部）に当接することなく、第１膨出部２２ｄの平らな下面に当接するようになっている。また、周壁部２５ａには、図２に示すように、径方向へ貫通する複数の貫通孔２５ｄが形成されている。そして、周壁部２５ａの内面には、貫通孔２５ｄを内側から覆うフィルタシート２４が貼り付けられている。

下壁部２５ｂは、図１に示すように、その内面が、ボディ部２２の側壁部２２ａに圧入されるべく、この側壁部２２ａの外径よりも僅かに小さな径で形成されている。
突起２５ｃは、図２に示すように、その先端が尖った楔形に形成され、下壁部２５ｂの周方向において等間隔で配設されている。そのため、突起２５ｃは、その先端部分が容易に圧壊変形可能となっている。

ここで、基体Ｂには、ボディ部２２を固定するための有底円筒状のボディ部取付穴Ｂ１が形成される他、フィルタ２３を配設するための有底円筒状のフィルタ取付穴Ｂ２が形成されている。そして、このフィルタ取付穴Ｂ２は、ボディ部取付穴Ｂ１よりも大径に形成されて、ボディ部取付穴Ｂ１の上部に配置されている。そのため、常閉型電磁弁１を基体Ｂに取り付けた状態においては、フィルタ２３が、常閉型電磁弁１の第１膨出部２２ｄと基体Ｂのフィルタ取付穴Ｂ２の底面とによって挟み込まれるようになっている。

次に、本実施形態に係るフィルタ２３のシール性能について説明する。
図１に示すように、まず、ボディ部２２の第１膨出部２２ｄにフィルタ２３の上端面が当接するまで、フィルタ２３をボディ部２２の側壁部２２ａに沿って圧入させることで、フィルタ２３を常閉型電磁弁１に取り付ける。これにより、フィルタ２３の下壁部２５ｂの内面がボディ部２２の側壁部２２ａに圧入されて、下端側のシール性が確保される。次に、このようにフィルタ２３が取り付けられた常閉型電磁弁１を基体Ｂに取り付けていくと、フィルタ２３がボディ部２２の第１膨出部２２ｄと基体Ｂのフィルタ取付穴Ｂ２の底面とで挟み込まれることとなる。このとき、フィルタ２３の下端面に形成された突起２５ｃが基体Ｂと当接して潰れることにより、フィルタ２３の上端面がボディ部２２の第１膨出部２２ｄに強固に密着することとなる。そのため、フィルタ２３の上端側のシール性も確保されることとなる。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
フィルタ２３の下端部（下壁部２５ｂ）のみをボディ部２２の側壁部２２ａに圧入する構造とすることで、従来のようなフィルタの各端部の径の公差や同軸度等の管理が不要となるので、フィルタの寸法精度の管理が容易となり、コストダウンを図ることができる。また、圧壊変形可能な突起２５ｃを設けることで、フィルタ２３の高さ（上下方向の長さ）の寸法誤差が突起２５ｃで吸収されるので、高さの寸法管理も容易となる。
特に、本実施形態においては、フィルタ２３の下端部を第１膨出部２２ｄから離れた位置（フィルタ２３の取付側）に圧入したので、例えばフィルタ２３の下端部を上向きにして第１膨出部２２ｄ近傍まで圧入させる構造に比べ、圧入に要するストロークが短くなり、ハウジング２の寸法精度がフィルタ２３の取付側のみの管理で良く、フィルタ２３の取付作業が容易となる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前記した第１の実施形態に係る常閉型電磁弁１の一部の構造を変更したものであるため、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。参照する図面において、図３は、第２の実施形態に係る常閉型電磁弁を示す縦断面図である。

図３に示すように、常閉型電磁弁１’は、第１の実施形態とは多少構造の異なる固定コア３’および可動コア５１’と、第１の実施形態に係る弁座部材６の代わりに設けられるフローシート７およびシート部材８とを主に備えて構成されている。

固定コア３’および可動コア５１’には、可動コア５１’のストローク量を前記実施形態よりも大きくするための逃げ部３ｆ，５１ｆがそれぞれ形成されている。なお、その他の構造は、前記実施形態と同様である。また、可動コア５１’の小径部５１ｂには、円筒状の吊下部材９が嵌合されている。そして、この吊下部材９には、その周壁の適所に複数の貫通孔９１が形成されるとともに、その下端部に内側へ向かって折り曲げられる爪部９２が形成されている。

フローシート７は、略有底円筒状の部材であり、その開口が下向きとなるように配設されている。そして、フローシート７の底壁７１には、弁体５２が当接されるテーパ状の第１弁座面７２と、この第１弁座面７２からフローシート７内に貫通する貫通孔７３とが形成されている。また、このフローシート７の下側の外周縁には、シート部材８と当接する球面状の当接面７４が形成され、上側の外周縁には、径方向外側へ突出する鍔部７５が形成されている。そして、この鍔部７５に吊下部材９の爪部９２が引っ掛かることで、フローシート７が可動コア５１’とともに上方に移動するようになっている。

シート部材８は、円筒状の部材であり、ボディ部２２の下部に嵌合により固定されている。そして、このシート部材８の上側の開口縁には、フローシート７の当接面７４と当接するテーパ状の第２弁座面８１が形成されている。

なお、フィルタ２３、ボディ部２２および基体Ｂの各穴Ｂ１，Ｂ２は、第１の実施形態と略同様の構造となっている。そのため、フィルタ２３の上端部および下端部のシール性は、第１の実施形態と同様に確保される。また、第１の実施形態と同様に、フィルタの寸法精度の管理が容易となり、コストダウンを図ることができるといった効果を奏する。さらに、第１の実施形態と同様に、圧入に要するストロークが短くなり、ハウジング２の寸法精度がフィルタ２３の取付側のみの管理で良く、フィルタ２３の取付作業が容易となる。

なお、本発明は前記各実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記各実施形態では、突起２５ｃが下向きとなるようにフィルタ２３を配設したが、本発明はこれに限定されず、逆向きに配設してもよい。また、この構造では、フィルタの突起が形成される側の下端部を上向きとして、ボディ部の下端から第１膨出部近傍まで圧入しなければならないので、前記各実施形態のようなフィルタ２３の下端部を第１膨出部２２ｄから離れた位置に圧入させる構造を採用すると特に良い。

前記各実施形態では、圧壊変形可能な突起２５ｃを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば弾性変形または塑性変形可能な突起を採用してもよい。また、前記各実施形態では、突起２５ｃの形状として楔形を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば、円柱状、円錐状、湾曲した板ばね状などを採用してもよい。

前記各実施形態では、電磁弁として常閉型電磁弁１，１’を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば常開型電磁弁を採用してもよい。
前記各実施形態では、流体として液体を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば空気などの気体を採用してもよい。

第１の実施形態に係る常閉型電磁弁を示す縦断面図である。 フィルタの構造を示す斜視図である。 第２の実施形態に係る常閉型電磁弁を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 常閉型電磁弁
２ ハウジング
２２ ボディ部
２２ａ 側壁部
２２ｄ 第１膨出部
２２ｅ 貫通孔
２３ フィルタ
２４ フィルタシート
２５ 枠体
２５ａ 周壁部
２５ｂ 下壁部
２５ｃ 突起
２５ｄ 貫通孔
Ｂ 基体
Ｂ１ ボディ部取付穴
Ｂ２ フィルタ取付穴

Claims (2)

1. 孔が形成された筒状の側壁を有するハウジングと、
   前記側壁の孔の周囲に配設される筒状のフィルタとを備えた電磁弁であって、
   前記ハウジングの前記側壁には、
   電磁弁を取り付ける基体との間で前記フィルタを前記電磁弁の軸方向で挟み込むように外側へ膨出する膨出部が設けられ、
   前記フィルタは、
   メッシュ状に形成されるフィルタシートと、
   前記フィルタシートを支持する枠体と、を備え、
   前記枠体の一端面には当該一端面の一部から突出する変形可能な突起が形成されるとともに、その一端側の内面が前記ハウジングの前記側壁に圧入により固定され、
   前記枠体の他端面が前記基体または前記膨出部に軸方向に当接されることを特徴とすることを特徴とする電磁弁。
2. 前記フィルタの他端面が、前記膨出部に当接されることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。

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