JP5216840B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

本発明は、弁体と一体に構成されたリテーナ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、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、弁体を棒状のリテーナを介して押圧する可動コアと、弁体との当接により流路を遮断する弁座部材と、弁体、リテーナおよび可動コアを弁座部材に対して進退させるためのスプリング、固定コアおよびコイルとを備えたものが知られている（特許文献１参照）。

具体的に、特許文献１に開示された電磁弁では、弁体の上部がリテーナの下端に形成される凹部に圧入され、このリテーナの上方にリテーナよりも大径の可動コアが配設されている。また、リテーナは略円筒状の固定コアによって上下方向へ摺動自在にガイドされ、弁体と弁座部材との間にはスプリングが配設されている。

そして、このような電磁弁では、コイルに電流を流すと、励磁した固定コアに引き寄せられる可動コアによってリテーナが固定コアの内面に摺動しつつ下方へ移動し、このリテーナの下端に設けられた弁体が弁座面に当接することで流路が閉塞される。また、電流の供給を遮断すると、スプリングの付勢力で弁体が上方に押されることで、弁座面から弁体が離れて流路が開放される。なお、このとき、弁体を介してスプリングで押圧されるリテーナは、再度固定コアの内面に摺動しつつ上方へ移動して、元の位置に戻る。

特表２００４−５０５２１７号公報

しかしながら、前記した技術では、弁体の上部をリテーナの下端の凹部に圧入しているため、その凹部付近のリテーナの外径が僅かに大きくなる。そして、このようにリテーナの凹部付近が外側に膨らむと、リテーナの固定コアに対する摺動性が悪くなる可能性があった。

そして、このようなリテーナの摺動性は、例えば、電磁弁を基体に対してかしめて固定させる場合においても問題となると考えられる。すなわち、固定コアの外周面に溝を設け、この溝に基体の一部を変形させて入れ込んだときに、この溝の径方向内側にリテーナとの摺動面が形成されている場合には、摺動面が内側に膨出することで、リテーナの摺動性が悪くなる可能性があった。

そこで、本発明は、リテーナの摺動性を良好に保つ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、可動コアと、電流が流れることで前記可動コアを磁力により移動させるコイルと、弁座面を有する弁座部材と、前記弁座面に対し進退移動して作動液の流路を開閉する弁体と、前記弁体を含み前記可動コアと一体的に動作するリテーナと、前記リテーナを摺動自在にガイドするための貫通孔を有し、かつ、その外周部に溝が形成されたガイド部材とを備え、前記溝に基体の一部が前記ガイド部材の径方向内側に向かってかしめられることで、前記ガイド部材が前記基体に固定される電磁弁であって、前記ガイド部材は、前記貫通孔の下方が前記貫通孔よりも大きな内径に形成されることで、前記溝に対するかしめによって変形するガイド部材と前記リテーナとの干渉を防止する逃げ部が設けられ、前記溝は、前記リテーナの進退方向において、その全部が前記逃げ部と重なることを特徴とする。

これによれば、溝に対して基体の一部をかしめたときに、ガイド部材のリテーナとの摺動面が内側へ膨出するように変形した場合であっても、この膨出した部分が逃げ部によって吸収される。そのため、この膨出した部分がリテーナと干渉することがなく、リテーナの摺動性を良好に保つことができる。

なお、前記ガイド部材は、前記コイルへの通電により、前記可動コアと引き合う固定コアであってもよい。

そして、前記可動コアと前記リテーナとは別体で構成することができる。

また、前記逃げ部は、前記弁座部材側の端部が、前記逃げ部よりも大径となる弁室に繋がっていることが望ましい。このように構成されることで、リテーナが上下に移動してもリテーナと固定コアとの干渉が良好に防止される。

本発明によれば、ガイド部材のうち基体の一部がかしめられる溝の内側に、リテーナとガイド部材との干渉を防止する逃げ部が設けられるので、リテーナの摺動性を良好に保つことができる。

弁体とリテーナを別体にした状態の、本発明の参考的形態に係る常開型電磁弁を示す縦断面図である。 他の参考的形態の常開型電磁弁を示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係るリテーナと弁体を一体にした形態を示す縦断面図である。

次に、本発明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、弁体とリテーナを別体にした状態の、本発明の参考的形態に係る常開型電磁弁を示す縦断面図である。

図１に示すように、常開型電磁弁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、固定コア３、コイルユニット４、弁体５、弁座部材６、および可動コア７を備えて構成されている。
この常開型電磁弁１は、通常時は、弁体５が弁座部材６から離れており、下方（便宜上、上下は図１を基準とする）につながった流路Ｒ１から側部でつながった流路Ｒ２への作動液の流れを許容している。そして、コイルユニット４への通電により弁体５が弁座部材６に当接すると、流路Ｒが閉塞されて作動液の流れが遮断される。また、本実施形態の常開型電磁弁１では、流路Ｒ１の作動液の圧力と、流路Ｒ２の作動液の圧力との差が所定値以上の場合には、その圧力差による作動液の流れが、弁体５に働く閉弁力に打ち勝って流路Ｒが開くようになっている。すなわち、常開型電磁弁１は、コイルユニット４への通電電流値に応じて、弁体５の閉塞力を制御可能なリニアソレノイドバルブ（差圧制御弁）である。

固定コア３（本発明におけるガイド部材）は、各部品を収容するハウジングを兼ねており、上下に貫通した孔を有する円筒状の部材である。固定コア３は、基体Ｂに装着されるボディ部３１と、ボディ部３１より細い外径で形成されて上方に延びたコア部３２とから構成されている。ボディ部３１の内部には、弁体５および弁座部材６が収容されている。

弁体５は、先端に半球状に形成されたシール部５１が形成され、このシール部５１に円柱状の軸部５２がつながっている。軸部５２の上には、軸部５２より大きな直径で大径部５３が形成され、軸部５２と大径部５３とは、テーパ形状からなる拡径部５２ａによりつながっている。すなわち、軸部５２から大径部５３に向けて徐々に拡径している。大径部５３の上には、さらに大きな径で鍔部５４が設けられている。鍔部５４の上には、接続ピン５５が上方に延びて形成されている。

弁座部材６は、扁平な円柱形状の部材であり、上面中央に、漏斗状の弁座面６１が形成され、この弁座面６１の底から上下に貫通する流入路６２が形成されている。この流入路６２は、常開型電磁弁１の下方から弁座部材６の上部の弁室８４に作動液が流入するための通路である。また、弁座部材６には、この流入路６２から径方向外側にずれた位置に上下に貫通する戻り流路６３が形成されている。戻り流路６３の下部には、ボール弁６４が配置されて、戻り流路６３とともにチェック弁を構成している。ボール弁６４は、ボディ部３１の下端の内径に圧入されたフィルタ８３により脱落が防止されている。
このような弁座部材６は、ボディ部３１の内周に圧入されて固定されている。

弁座部材６の上面と弁体５の鍔部５４との間には、弁体５を弁座部材６から離間させる付勢力を発生させるリターンスプリング８１が配置されている。

ボディ部３１の側壁には、複数の貫通穴３３が形成され、ボディ部３１の内外を連通している。この貫通穴３３が配置されている部分の外側には、筒状のフィルタ８５が嵌合しており、貫通穴３３を通る作動液中の異物を除去している。
ボディ部３１は、基体Ｂの装着穴Ｂ１に挿入され、その外周部に形成された溝３１ａに対して装着穴Ｂ１の周囲を径方向内側に向けてかしめることで固定されている。また、ボディ部３１の下端は、装着穴Ｂ１のうち、一回り小径に形成された圧入部Ｂ２に圧入されて固定されている。

コア部３２の内部（詳しくは、コア部３２の上端からボディ部３１の肉厚となった上部にかかる部分）には、リテーナ５６を駆動させるのに最小限のクリアランスを持つ程度の直径の円形断面からなる貫通孔３４が形成されている。そして、この貫通孔３４内には、可動コア７と弁体５とを一体的に動作させるための棒状のリテーナ５６が配置され、このリテーナ５６が貫通孔３４によって摺動自在にガイドされるようになっている。

リテーナ５６は、下端面に有底円筒状の接続穴５７が形成され、この接続穴５７に弁体５の接続ピン５５が圧入されて弁体５と一体的に動くようになっている。リテーナ５６は、リターンスプリング８１により弁体５とともに上方に付勢されているため、リテーナ５６の上面５８は、可動コア７の下端面７１と当接している。

リテーナ５６の側面には、複数（１つのみ図示）の溝５９が全長にわたって形成されている。この溝５９は、リテーナ５６が上下動したときに、リテーナ５６の上下にある作動液を移動可能とすることでリテーナ５６の動きをスムーズにしている。なお、リテーナ５６は、コイル通電時に後述する可動コア７が固定コア３に磁力で引き付けられることで可動コア７と一体的に下方へ移動し、コイル通電遮断時にリターンスプリング８１の復帰力により可動コア７と一体的に上方へ移動するようになっている。

コア部３２の上端部３５は、貫通孔３４より内径が若干大きく形成されている。この内径は後述する可動コア７の凸部７２が入ることができる大きさとなっている。すなわち、コア部３２の上面には、凸部７２の先端を収容可能な凹部３６が形成されている。固定コア３は、磁性体からなり、コイルユニット４により励磁されると、可動コア７を引き付けて弁を閉じる機能を果たす。

可動コア７は、リテーナ５６の上部に配置された磁性体からなる円柱状の部材である。可動コア７の側面には、全長にわたって形成された溝７３が形成されており、可動コア７が上下動したときに、可動コア７の上下にある作動液を移動可能とすることで、可動コア７の動きをスムーズにしている。
可動コア７の下端面７１は、中央が円形の輪郭で突出して凸部７２を形成している。この凸部７２は、上述したように固定コア３の上面の凹部３６に対向し、凹部３６に入る大きさとなっている。

コア部３２には、有底円筒状のガイド筒８６が嵌合および溶接により固定されている。可動コア７は、このガイド筒８６内に収容され、上下の進退動作がガイドされている。

コイルユニット４は、樹脂製のボビン４１にコイル４２が巻かれて構成され、ボビン４１の外側には、磁路を形成するヨーク４３が配置されている。

次に、リテーナ５６の接続穴５７の周囲の構造について説明する。
ボディ部３１のうち肉厚となった上部には、貫通孔３４よりも一回り大きな径の逃げ部３４ａが形成されている。この逃げ部３４ａは、リテーナ５６の接続穴５７を形成する円筒状の壁のうちの少なくとも弁体５の接続ピン５５が圧入される部分（以下、「圧入部５７ａ」と呼ぶ。）の周囲（径方向外側）に形成されている。これにより、圧入部５７ａが外側に膨出した場合であっても、膨出した圧入部５７ａが逃げ部３４ａで逃がされて、圧入部５７ａとボディ部３１との干渉が防止される。

さらに、この逃げ部３４ａは、その上部が、開位置（図の位置）に位置するリテーナ５６の圧入部５７ａの上端よりも僅かに上方まで形成され、その下部が、逃げ部３４ａよりも大径となる弁室８４に開放される。そのため、リテーナ５６が上下に移動しても、圧入部５７ａとボディ部３１との干渉が防止される。

また、この逃げ部３４ａは、径方向において、ボディ部３１の外周部に形成される溝３１ａと重なる位置（軸方向においては略同じ高さ）に設けられている。これにより、基体Ｂの装着穴Ｂ１の周囲を溝３１ａに向けてかしめたときに、ボディ部３１の内周面が内側へ膨出した場合であっても、この膨出した部分が逃げ部３４ａで逃がされて、ボディ部３１の内周面とリテーナ５６との干渉が防止される。

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。
リテーナ５６の圧入部５７ａの周囲に逃げ部３４ａを設けることで、圧入により外側へ膨出する圧入部５７ａが逃げ部３４ａで逃がされてボディ部３１と干渉することがないので、リテーナ５６の摺動性を良好に保つことができる。

逃げ部３４ａと溝３１ａとを径方向において重なる位置に設けることで、かしめによりボディ部３１の内周面が内側へ膨出した場合であっても、この膨出した部分が逃げ部３４ａで逃がされてリテーナ５６と干渉することがないので、リテーナ５６の摺動性をより良好に保つことができる。

以上に本発明の参考的実施形態について説明したが、この実施形態は、適宜変更して実施することができる。

前記実施形態は、コイル４２に流す電流値に応じて、作動差圧を変化させるリニアソレノイドバルブに適用したが、作動差圧を変化させない常開型電磁弁であっても構わない。例えば、図２は、他の参考的形態の常開型電磁弁の縦断面図である。

図２の常開型電磁弁１’について、図１の常開型電磁弁１と異なる部分についてのみ説明する。常開型電磁弁１’は、前記した常開型電磁弁１に設けられていた凸部７２と凹部３６が無く、可動コア７の下端面７１が平坦に形成され、固定コア３の上端面も平坦に形成されている。また、弁座部材６の中心に形成された流入路６２には、流入路６２を絞るオリフィス６５が配置されている。

このような常開型電磁弁１’においても、前記実施形態と同様に、リテーナ５６の圧入部５７ａの周囲であり、かつ、ボディ部３１の溝３１ａの径方向内側に、逃げ部３４ａを設けることで、リテーナ５６の摺動性を良好に保つことができる。

また、先の参考的実施形態および本発明は、常開型電磁弁に限らず、通常時に閉じている常閉型電磁弁に適用することもできる。
図示はしないが、従来の常閉型電磁弁において、図１、図２に示したようなリテーナ５６を用いた構造を採用した場合には、前記実施形態と同様の構造とすることで前記実施形態と同様の効果を得ることができる。

そして、図３は、本発明の実施形態に係るリテーナと弁体を一体にした形態を示す縦断面図である。本発明の実施形態に係る常開型電磁弁１は、図１や図２に示した参考的実施形態に対し、図３に示すようにリテーナと弁体とを一体に構成したものである。この場合は、リテーナ５６に弁体５の圧入部が形成されないので、圧入部を逃げるための逃げ部は必要ないが、前記実施形態と同様にボディ部３１の外周部にかしめ用の溝３１ａが形成される場合には、その径方向内側にかしめに対する逃げ部３４ａを設けるのが望ましい。これによれば、ボディ部３１の内面の内側への変形を逃げ部３４ａで逃がすことができるので、リテーナ５６の摺動性を良好に保つことができる。

なお、前記実施形態においては、固定コア３をガイド部材として、リテーナ５６を摺動自在にガイドする貫通孔３４を設けたが、本発明はこれに限定されず、別途のガイド部材に貫通孔を設けてリテーナ５６をガイドさせても構わない。

１ 常開型電磁弁
３ 固定コア
５ 弁体
６ 弁座部材
７ 可動コア
３１ ボディ部
３１ａ 溝
３２ コア部
３４ 貫通孔
３４ａ 逃げ部
４２ コイル
５５ 接続ピン
５６ リテーナ
５７ 接続穴
５７ａ 圧入部
６１ 弁座面
８１ リターンスプリング
Ｂ 基体
Ｂ１ 装着穴
Ｒ 流路

Claims (4)

1. 可動コアと、
   電流が流れることで前記可動コアを磁力により移動させるコイルと、
   弁座面を有する弁座部材と、
   前記弁座面に対し進退移動して作動液の流路を開閉する弁体と、
   前記弁体を含み前記可動コアと一体的に動作するリテーナと、
   前記リテーナを摺動自在にガイドするための貫通孔を有し、かつ、その外周部に溝が形成されたガイド部材とを備え、
   前記溝に基体の一部が前記ガイド部材の径方向内側に向かってかしめられることで、前記ガイド部材が前記基体に固定される電磁弁であって、
   前記ガイド部材は、前記貫通孔の下方が前記貫通孔よりも大きな内径に形成されることで、前記溝に対するかしめによって変形するガイド部材と前記リテーナとの干渉を防止する逃げ部が設けられ、
   前記溝は、前記リテーナの進退方向において、その全部が前記逃げ部と重なることを特徴とする電磁弁。
2. 前記ガイド部材は、前記コイルへの通電により、前記可動コアと引き合う固定コアであることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
3. 前記可動コアと前記リテーナとは別体で構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁弁。
4. 前記逃げ部は、前記弁座部材側の端部が、前記逃げ部よりも大径となる弁室に繋がっていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電磁弁。

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