JP6446172B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

本発明は、自動車に装備されるウインドウォッシャ装置において、ウォッシャ液の流路の切り換えなどに用いられる電磁弁に関する。

上記用途に用いられる電磁弁として、特許文献１には、電磁コイルの下部に形成された弁筐体の弁室に、案内部材として複数本のピンからなる弁素子案内部材を同心円状でかつ軸方向に並設し、磁性体からなる円板状の弁素子を点接触状態で摺動自在に案内することで、弁室内の流路の拡大と円滑な弁素子の作動を実現した電磁弁が開示されている。

実公平３−２４９４７号公報

しかし、特許文献１に記載の電磁弁においては、複数本のピンを挿入する弁室の穴位置の公差、ピンの外径公差、挿入する際のピンの傾きなどにより、弁体の位置等がばらつき、異物の噛み込みによって誤動作が生じたり、弁座と弁体との間のシール性が悪化するという問題があった。また、複数本のピンを精度よく弁室に組み付ける必要があるため、手間が掛かり、製造コストの増加に繋がる。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、異物の噛み込みによる誤動作を防止し、動作安定性の高い電磁弁を低コストで提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明に係る電磁弁は、流体が導入導出される弁室と、該弁室に連通する入口ポートを有する流入管と、該弁室に連通する第１の出口ポート及び前記弁室内の端部に弁座を有する流出管とを備える弁本体と、前記弁室に連通する第２の出口ポート及び前記弁室内の端部に弁座を有し、前記流出管の軸線方向、且つ前記弁室から離れる方向に延設されたパイプ部材と、電磁コイルが巻き付けられた胴体を有するコイルボビンと、該コイルボビンの前記胴体の内周面と前記パイプ部材の外周面との間に配置された吸引子と、前記コイルボビンの前記胴体に前記軸線方向に移動自在に内挿され、前記吸引子に対向する筒体と、該筒体の前記弁座側端部において弁体を保持する弁体保持部と、該弁体保持部より前記吸引子側の位置で前記筒体に穿設された流体挿通孔とを有する円筒状の弁ホルダと、該弁ホルダを前記流出管の弁座方向に押圧するコイルばねと、前記弁室内において前記弁本体に一体形成された複数のリブ状の案内突起と、を備え、前記弁体保持部に保持された前記弁体は、前記流出管の弁座に当接する位置と前記パイプ部材の弁座に当接する位置との間を前記軸線方向に移動自在に配置され、前記電磁コイルを励磁しないときには、前記コイルばねにより前記流出管の弁座方向に押圧された前記弁ホルダによって前記弁体は前記流出管の弁座方向に移動し、該弁体が前記流出管の弁座に当接して前記第１の出口ポートを塞ぎ、前記流体挿通孔を介して前記入口ポートと前記第２の出口ポートとを連通させ、前記電磁コイルを励磁したときには、前記吸引子は前記コイルばねのばね力に抗して前記弁ホルダを前記吸引子方向へ移動させ、前記弁体が前記パイプ部材の弁座に当接して前記第２の出口ポートを塞ぎ、前記入口ポートと前記第１の出口ポートとを連通させ、前記弁ホルダの前記軸線方向の移動に際し、前記コイルボビンの内周面は、前記弁ホルダの前記吸引子側の外周面に当接して前記弁ホルダを案内し、前記案内突起は、前記弁ホルダの前記流体挿通孔よりも前記弁体保持部側の外周面にのみ当接して前記弁ホルダを案内することを特徴とする。

リブ状の案内突起を備えた本発明の電磁弁によれば、異物の噛み込みによる誤動作が防止され、プランジャの摺動安定性が増して動作安定性が向上し、製造コストも低減することができる。

複数のリブ状の案内突起を弁座の近傍に設けたため、電磁弁を横置きにした場合、すなわち、弁体が水平方向に移動するように電磁弁を配置した場合でも、弁座と弁体との軸ずれを防止することができ、弁座と弁体との間のシールを良好に維持することができる。

以上のように、リブ状の案内突起を備えた本発明の電磁弁によれば、異物の噛み込みによる誤動作が防止され、プランジャの摺動安定性が増して動作安定性が向上し、弁座と弁体との間のシールを良好に維持し、製造コストを低減することができる。

本発明に係る電磁弁の一実施の形態を示す断面図である。 図１の電磁弁の弁体及びその近傍を示す拡大断面図である。 図２ＡのＡ−Ａ線断面図である。 図１の電磁弁の動作を説明するための断面図であって、電磁コイルを励磁した状態を示す。 図１の電磁弁の動作を説明するための断面図であって、電磁コイルを非励磁とした状態を示す。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明に係る電磁弁の一実施の形態を示している。この電磁弁１は、車両に搭載されて洗浄液等の液体やその他の流体の流路を切換えるもので、入口ポート４１ａ及び第１の出口ポート４２ａの各々に連通する弁室４５を有する弁本体４０と、弁室４５内に配置される弁体６４と、弁体６４を保持する弁ホルダ６０と、弁ホルダ６０を第１の出口ポート４２ａの方向に押圧するコイルばね６６と、弁室４５に連通する第２の出口ポート１０ａを有する。更に、弁室４５から右方に延びるパイプ部材１０と、パイプ部材１０を囲繞する吸引子５０と、吸引子５０を囲繞する電磁コイル２１と、電磁コイル２１を巻き付けるコイルボビン２０と、 コイルボビン２０全体を囲繞するモールドカバー３０等を備える。

樹脂製の弁本体４０は、周壁から下方へ延びる流入管４１と、左端面から左方へ延びる流出管４２とを有している。流入管４１には入口ポート４１ａが形成され、流出管４２には第１の出口ポート４２ａが形成される。弁室４５内において、入口ポート４１ａと第１の出口ポート４２ａとが断面Ｌ字状に連通する。弁本体４０の右方開口の周囲には、モールドカバー３０へ向けて突出する環状溶着接合壁４４が設けられる。

弁本体４０の流出管４２の右端側は弁室４５内に突出している。また、流入管４１の入口ポート４１ａの開口は弁室４５に連通し、ウォッシャ液を弁室４５内へ導くように構成される。

図２Ａ、図２Ｂに示すように、弁本体４０には、流出管４２の弁座４２ｂの近傍に、弁体６４の水平方向の移動（弁体６４を保持する弁体保持部６２の水平方向の移動）を案内する複数のリブ状の案内突起４０ａが突出する。隣接する案内突起４０ａと弁本体４０の内周面４０ｂとの間には流路４０ｃが形成される。

図１に示すように、樹脂製のパイプ部材１０は、中間部に円板状溶着突起部１１が上下方向に延び、第２の出口ポート１０ａが弁室４５に連通する。

樹脂製のコイルボビン２０は、電磁コイル２１を巻き付ける胴体２２とその両端に電磁コイル２１の巻線をばらつき規制する一対のつば部２３、２４とを有する。

吸引子５０は磁性金属により円筒状に形成され、コイルボビン２０の胴体２２の内周面とパイプ部材１０の外周面との間に配置される。

モールドカバー３０は樹脂製で、コイルボビン２０を覆うようにパイプ部材１０に同軸上に一体的に成形される。電磁コイル２１及び吸引子５０がモールドカバー３０の外側において磁性材料からなるハウジング７０により覆われる。

モールドカバー３０にはコネクタ部３５が一体成形され、コネクタ部３５の内部には電磁コイル２１に通電するための外部端子３６が突出する。

パイプ部材１０の外周面とコイルボビン２０の胴体２２との間には、円板状溶着突起部１１に対して右側には吸引子５０が位置し、左側には磁性材料からなる円筒状の弁ホルダ６０がパイプ部材１０の外周面に沿って水平方向へ移動可能に位置する。

弁ホルダ６０はコイルボビン２０の内周とパイプ部材１０の外周との間に摺動自在に配置され、図２Ａ、図２Ｂに示すように、パイプ部材１０とコイルボビン２０との間に位置する筒体６１と、筒体６１の先端に弁体６４を保持する弁体保持部６２を有する。弁ホルダ６０の中間部に１つ又は複数の液体挿通孔（流体挿通孔）６３が開設され、弁体保持部６２には、弁体保持部６２の内径と略同径のゴム等の弾性を有する材料により成形された弁体６４が適宜の手法により固定されている。

本実施形態においては、この固定は、弁体６４の外周に設けられた複数の突起又は環状突起が当該弁体６４の弾性を利用して弁体保持部６２の内側に形成された凹部（保持部）に嵌入されることにより行われているが、例えばかしめや接着等の手段を用いて弁体６４を固定してもよい。

筒体６１の内周面には一端を閉じ他端を開いたばね挿入溝６５が形成され、ばね挿入溝６５には弁ホルダ６０を常時流出管４２の弁座４２ｂ側に押圧するコイルばね６６が挿入されている。

次に、上記構成を有する電磁弁１の動作について、図１、図３Ａ及び図３Ｂを参照しながら説明する。

電磁コイル２１に通電しないときには、図３Ｂに示すように、コイルばね６６により左方に押圧された弁ホルダ６０によって弁体６４は左方に移動し、弁体６４の左面が流出管４２の弁座４２ｂに当接し、第１の出口ポート４２ａを塞ぐ。そのため、流入管４１の入口ポート４１ａから弁室４５内へ流入した液体（例えばウォッシャ液）は、第１の出口ポート４２ａへ案内されずに弁室４５内を介して弁ホルダ６０の液体挿通孔６３からパイプ部材１０の第２の出口ポート１０ａの左端開口へ案内され、当該第２の出口ポート１０ａの右端開口から流出し、例えばフロントやリアのウィンドガラスに噴射される。

一方、外部端子３６から電磁コイル２１に通電されると電磁コイル２１は励磁され、電磁コイル２１により発生した磁界が吸引子５０に作用し、吸引子５０には弁ホルダ６０を右方向へ移動させる力が発生する。その結果、吸引子５０はコイルばね６６による左向きのばね力に抗して弁ホルダ６０を右方へ移動させ、図３Ａに示すように、弁体６４の右面がパイプ部材１０の弁座１０ｂに当接し、第２の出口ポート１０ａを塞ぐ。このため、入口ポート４１ａから弁室４５内へ流入されたウォッシャ液は第２の出口ポート１０ａへ案内されずに弁室４５内を介して第１の出口ポート４２ａの右端開口へ案内され、第１の出口ポート４２ａの左端開口から流出し、例えばリアカメラ等に噴射される。

すなわち、弁体６４が常時流出管４２の弁座４２ｂに当接し、第１の出口ポート４２ａを塞いで第２の出口ポート１０ａを開き、通電された電磁コイル２１の磁力による吸引子５０の吸引により、弁体６４が移動してパイプ部材１０の弁座１０ｂに当接し、第２の出口ポート１０ａを塞いで第１の出口ポート４２ａを開く。このようにして弁室４５内で流路の切換えが行われる。

上記弁体６４の水平方向の移動に際し、弁ホルダ６０の筒体６１がコイルボビン２０の胴体２２の内周面とコイルばね６６の外周との間で水平方向に案内されると共に、弁ホルダ６０の弁体保持部６２が、弁本体４０の弁座４２ｂの近傍に位置する内周面４０ｂから突出する複数のリブ状の案内突起４０ａに当接して水平方向に案内される。このため、パイプ部材１０及び弁ホルダ６０が水平方向に配置されて弁体６４が下方に移動し易くなっている環境下でも、弁体６４の位置がばらつくことなく、弁体６４と流出管４２の弁座４２ｂとの間、及び弁体６４とパイプ部材１０の弁座１０ｂとの間の良好なシール性を確保することができる。

なお、前述の説明においては、当該電磁弁１は車両に搭載され、洗浄液等の液体やその他の流体の流路を切換えるものとしたが、本発明はこれのみに限定されるものではない。

１ 電磁弁
１０ パイプ部材
１０ａ 第２の出口ポート
１０ｂ 弁座
１１ 円板状溶着突起部
２０ コイルボビン
２１ 電磁コイル
２２ 胴体
２３、２４ つば部
３０ モールドカバー
３５ コネクタ部
３６ 外部端子
４０ 弁本体
４０ａ 案内突起
４０ｂ 内周面
４０ｃ 流路
４１ 流入管
４１ａ 入口ポート
４２ 流出管
４２ａ 第１の出口ポート
４２ｂ 弁座
４４ 環状溶着接合壁
４５ 弁室
５０ 吸引子
６０ 弁ホルダ
６１ 筒体
６２ 弁体保持部
６３ 液体挿通孔（流体挿通孔）
６４ 弁体
６５ ばね挿入溝
６６ コイルばね
７０ ハウジング

Claims (1)

1. 流体が導入導出される弁室と、該弁室に連通する入口ポートを有する流入管と、該弁室に連通する第１の出口ポート及び前記弁室内の端部に弁座を有する流出管とを備える弁本体と、
   前記弁室に連通する第２の出口ポート及び前記弁室内の端部に弁座を有し、前記流出管の軸線方向、且つ前記弁室から離れる方向に延設されたパイプ部材と、
   電磁コイルが巻き付けられた胴体を有するコイルボビンと、
   該コイルボビンの前記胴体の内周面と前記パイプ部材の外周面との間に配置された吸引子と、
   前記コイルボビンの前記胴体に前記軸線方向に移動自在に内挿され、前記吸引子に対向する筒体と、該筒体の前記弁座側端部において弁体を保持する弁体保持部と、該弁体保持部より前記吸引子側の位置で前記筒体に穿設された流体挿通孔とを有する円筒状の弁ホルダと、
   該弁ホルダを前記流出管の弁座方向に押圧するコイルばねと、
   前記弁室内において前記弁本体に一体形成された複数のリブ状の案内突起と、を備え、
   前記弁体保持部に保持された前記弁体は、前記流出管の弁座に当接する位置と前記パイプ部材の弁座に当接する位置との間を前記軸線方向に移動自在に配置され、
   前記電磁コイルを励磁しないときには、前記コイルばねにより前記流出管の弁座方向に押圧された前記弁ホルダによって前記弁体は前記流出管の弁座方向に移動し、該弁体が前記流出管の弁座に当接して前記第１の出口ポートを塞ぎ、前記流体挿通孔を介して前記入口ポートと前記第２の出口ポートとを連通させ、
   前記電磁コイルを励磁したときには、前記吸引子は前記コイルばねのばね力に抗して前記弁ホルダを前記吸引子方向へ移動させ、前記弁体が前記パイプ部材の弁座に当接して前記第２の出口ポートを塞ぎ、前記入口ポートと前記第１の出口ポートとを連通させ、
   前記弁ホルダの前記軸線方向の移動に際し、前記コイルボビンの内周面は、前記弁ホルダの前記吸引子側の外周面に当接して前記弁ホルダを案内し、前記案内突起は、前記弁ホルダの前記流体挿通孔よりも前記弁体保持部側の外周面にのみ当接して前記弁ホルダを案内することを特徴とする電磁弁。