JPH07151252A - 逆止弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は流体通路内に配設した弾性体からな
る傘状部を有するカップシールにより当該流体通路の導
通を規制する逆止弁装置に関し、適切な開弁圧と機能上
の高い信頼性とを両立することを目的とする。 【構成】 流体通路４１，４２の導通を制御すべく電磁
弁２０と、電磁弁２０の外周の導通を制御する逆止弁１
０とを設ける。逆止弁１０は、筒状部１１及び傘状部１
２を有する弾性体からなるカップシール１３が、流体通
路４１，４２に差圧が生じた際に弾性変形することを利
用して構成する。電磁弁２０内部に異物が混入するのを
防止すべく配設するフィルタ３２の脚部１４を、筒状部
１１と傘状部１２の間に延在させ、カップシール１３の
位置を規制すると共に筒状部１１と傘状部１２の密着を
防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、逆止弁装置に係り、特
に流体通路内に弾性体からなる傘状部を有するカップシ
ールを配設し、流体圧力の発生方向に応じて傘部が開閉
することを利用して当該流体通路の導通を規制する逆止
弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、流体通路内に配設する逆止弁
として、例えば実開平４−２５０７６号公報に開示され
るように、筒状部の一端から外側に連続して傘状部を設
け、傘状部の弾性変形により流体通路を閉塞または導通
する逆止弁が知られている。

【０００３】図５は、上記公報記載の逆止弁１の構成を
示し、筒状部２，傘状部３，リブ４は、ゴム質の弾性体
により一体に成形されている。この逆止弁１は、筒状部
２に中心軸５が挿入された状態で流体通路６内に配置さ
れる。

【０００４】この逆止弁１によれば、流体通路６内に、
筒状部２と傘上部３とが連続している方向からの流れ
（図５中、正流Ａ）が生じた場合、傘状部３の傘が閉じ
る方向に弾性変形して流体通路６が導通した状態とな
る。また、流体通路６内に逆方向の流れ（図６中、逆流
Ｂ）が生じた場合は、傘状部３の傘が開く方向に弾性変
形して流体通路６が閉塞した状態となる。

【０００５】リブ４は、筒状部２と傘状部３との間に放
射状に設けられている。このリブ４は、筒状部２と傘状
部３との剛性を高め、正流Ａ方向に強い流れが発生した
場合にこれらが不当に変形して筒状部２が中心軸５から
浮き上がるのを防止し、また、逆流Ｂ方向に強い流れが
発生した場合に、傘状部３の傘が反転されるのを防止す
る作用を有している。従って、上記公報記載の逆止弁１
によれば高い耐圧を確保することができ、流体通路６の
導通を適切に制御することが可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の逆
止弁の構成では、リブ４により傘状部３の剛性が補強さ
れているため、正流Ａ方向の流速に対する逆止弁の開弁
圧が高く、正流Ａ方向に高い配管抵抗を発生させるとい
う問題を有している。

【０００７】特に、小型化の要求から流体通路の径を小
さく設定する場合は、筒状部と傘状部との間隔、すなわ
ちリブのスペースが狭くなるため、リブによる剛性向上
効果が顕著になり、開弁圧が著しく上昇する。

【０００８】一方、流体通路の径が十分に小さい場合に
は、傘状部の動作可能領域が狭まり、リブによる補強が
されなくても、傘状部の過剰変形は防止できる。ところ
が、かかる状況下でリブを有しない構成の逆止弁を用い
た場合は、筒状部と傘状部とが密着し、その後吸着状態
が継続して逆止弁としての機能を維持できなくなる場合
が発生する。

【０００９】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、逆止弁を構成する筒状部と傘状部との間に、こ
れらの過剰変形を防止し、かつ両者の密着を阻止する部
材を延在させることにより上記の課題を解決する逆止弁
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、弾性体か
らなる筒状部及び傘状部を有するカップシールと、流体
通路内で該カップシールを保持する逆止弁本体とを備
え、前記傘状部の弾性変形により前記流体通路の導通を
制御する逆止弁において、前記逆止弁本体に対して固定
され、前記カップシールの筒状部と傘状部との間に延在
するカップ位置規制手段を有する逆止弁装置により達成
される。

【００１１】また、流体通路の導通を制御する電磁弁で
あって当該電磁弁内への異物混入を防止するフィルタを
備えるものと並列に前記流体通路の導通を制御すべく、
当該電磁弁を前記逆止弁本体として上記構成の逆止弁装
置を構成するにあたり、前記カップ位置規制手段を、前
記フィルタの脚部で構成することは、部品点数の増加を
伴うことなく所望の効果を享受するのに有効である。

【００１２】

【作用】請求項１記載の発明に係る逆止弁装置におい
て、前記カップシールは、前記傘状部の弾性変形により
前記流体通路内に生ずる正流方向の流れのみを許容す
る。この際、前記筒状部及び傘状部が互いに独立の構成
であり任意の剛性を確保できるため、当該逆止弁装置に
おいてはその開弁圧を適切に設定することができる。

【００１３】一方、前記カップ位置規制手段は、前記カ
ップシールの位置を規制して前記筒状部及び傘状部の過
剰変形を防止すると共に、両者の間に延在して両者が密
着するのを阻止する。従って、前記筒状部と傘状部とを
密着させる方向に外力が生じても、両者が密着すること
がない。

【００１４】請求項２記載の発明に係る逆止弁装置は、
前記電磁弁と並列に前記流体通路の導通を制御する。こ
の際、前記電磁弁は、異物の流入を防止すべく元来前記
フィルタを備えている。従って、前記フィルタの脚部で
前記カップ位置規制手段を構成する場合、前記筒状部と
傘状部との間に延在させる前記カップ位置規制手段を別
個独立に設ける必要がない。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である逆止弁装置
１０と電磁弁２０とを組み合わせてなるソレノイドチェ
ック弁の側面断面図を示す。電磁弁２０は、ハウジング
２１の内部に電磁コイル２２を有し、この電磁コイル２
２への電流を通電、遮断することに対応してニードル２
３を変位させて開弁又は閉弁状態を形成する電磁弁であ
る。

【００１６】ニードル２３は、先端にボール弁２４を備
えると共に、その他端には磁性体からなる可動子２５が
固定されている。可動子２５は、電磁コイル２２に挿入
された非磁性体からなるスリーブ２６内に、その内部を
摺動可能に挿入されている。また、スリーブ２６の開口
端には、その中央にニードル２３を摺動可能に支持する
固定子２７が配設され、可動子２５の変位端を規制して
いる。

【００１７】ここで、電磁弁２０のハウジング２１及び
固定子２７は磁性体で構成されており、電磁コイル２２
に電流が流れると、電磁コイル２２の内外を還流すべく
発生する磁束が、可動子２５、固定子２７、ハウジング
２１からなるループ内を流通する。

【００１８】この場合、可動子２５と固定子２７との間
に形成されるギャップが小さいほど磁気抵抗が小さく安
定であるため、可動子２５が固定子２７と密着する方向
に変位する。この結果ニードル２３は図１中右向きに変
位することになる。

【００１９】また、電磁弁２０には、ニードル２３を図
中左方へ付勢するスプリング２８が配設されている。従
って、電磁コイル２２への通電が停止し、磁束が消滅し
て可動子２５に対する電磁引力が消滅すると、スプリン
グ２８の付勢力に従ってニードル２３が図中左方へ変位
する。

【００２０】ところで、ニードル２３の延長線上には、
流体の流入通路２９が設けられている。この流入通路２
９は、ハウジング２１の先端に開口部を有し、オリフィ
ス３０を介してニードル２３の先端部付近に導通してい
る。そして、この流入通路２９は、ボール弁２４の軸方
向延長線上に配置されているため、ニードル２３が図中
右側の変位端に位置している場合は閉塞され、またニー
ドル２３が図中左側変位端に位置している場合は開放さ
れた状態となる。

【００２１】ハウジング２１には、ニードル２３先端部
付近から軸直方向に延びてその側面（図中上方）に開口
する流出通路３１を備えている。従って、オリフィス３
０がニードル２３に閉塞されている場合は、流入通路２
９と流出通路３１は遮断され、ニードル２３がオリフィ
ス３０を開放している場合は、流入通路２９と流出通路
３１が導通した状態となる。

【００２２】すなわち、電磁弁２０によれば、電磁コイ
ル２２に電流が流通することで流入通路２９と流出通路
３１とを遮断し、その電流の流通を停止することで流入
通路２９と流出通路３１とを導通させることができる。

【００２３】尚、上記の如き構成の電磁弁２０にあって
は、ボール弁２４，オリフィス３０との間に異物等が流
入すると、動作不良の原因となる。このため、かかる構
成の電磁弁２０においては異物の流入を防ぐことが重要
である。このため、異物の流入を防止するフィルタを設
けることが一般に慣用されており、本実施例において
は、流入通路２９の開口部、及び流出通路３１の開口部
に、それぞれフィルタ３２、３３を設けて異物の流入防
止を図っている。

【００２４】本実施例の要部である逆止弁１０は、その
拡大図である図１（Ｂ）に示すように、電磁弁２０のハ
ウジング２１外周に嵌合して配設されており、ハウジン
グ２１の溝に密接する筒状部１１及びその外周側に開く
傘状部１２からなるカップシール１３と、筒状部１１及
び傘状部１２の間に延在するフィルタ３２の脚部１４と
で構成されている。

【００２５】ここで、筒状部１１及び傘状部１２は、弾
性体によって一体に成形されており、傘状部１２の両側
に適当な差圧が生ずると、その差圧に応じて適当に弾性
変形して傘が開き、または閉じるように変形する。

【００２６】ところで、上記の如き構成された逆止弁１
０、及び電磁弁２０を組み合わせてなるソレノイドチェ
ック弁は、所望の流体通路を構成するハウジングブロッ
ク４０の内部に組み込まれ、ハウジングブロック４０に
設けられた流体通路４１、４２間の導通を制御する機構
である。

【００２７】つまり、ハウジングブロック４０内にソレ
ノイドチェック弁を組み込んだ場合、図１（Ａ）に示す
ように電磁弁２０の流入口２９及び流出口３１が、それ
ぞれハウジングブロック４０の流体通路４１、４２に対
向した状態が構成される。このため、電磁弁２０が開
弁、または閉弁すると、それに伴って流体通路４１，４
２間の導通状態が変化することになる。

【００２８】また、図１（Ｂ）に示すように、逆止弁１
０の左側の空間はハウジング２１とハウジングブロック
４０との間に設けられたギャップを介して流体通路４２
に通じている。また、逆止弁１０の右側の空間は流体通
路４１に通じている。このため、流体通路４２側に流体
通路４１側より高圧の液圧が発生すると、その差圧によ
って逆止弁１０の傘状部１２が閉じる方向に変形し、電
磁弁２０の状態に関わらず流体通路４２から流体通路４
１へ向かう流れが許容される。

【００２９】これに対して流体通路４１側が高圧となる
ように逆止弁１０の両側に差圧が生じた場合は、傘状部
１２が開く方向に変形し、ハウジングブロック４０とハ
ウジング２１との間に形成されていたギャップが閉塞さ
れることになる。従って、この方向の流れが電磁弁２０
の外部で許容されることはなく、流体通路４１から流体
通路４２への流れは、電磁弁２０の状態のみによって制
御されることになる。

【００３０】この場合、流体通路４１から流体通路４２
へ向かう流体の流れを電磁弁２０によって積極的に制御
し、且つ流体通路４２から流体通路４１へ向かう流れに
ついては電磁弁２０の流量を規制するオリフィス３０の
径に関わらず多量の流量を確保することができる。

【００３１】以下、本実施例の逆止弁装置特有の効果に
ついて説明するが、それに先立って上記構成のソレノイ
ドチェック弁の使用例について説明する。上記構成のソ
レノイドチェック弁は、流体通路内に電磁弁２０と逆止
弁１０とを並列して設ける必要がある場合に、要求され
る機能をコンパクトな構成で実現するのに有効であり、
例えば図２に示す如き車両のアンチロックブレーキシス
テム（ＡＢＳ）５０の油圧系統を構成する部材として用
いることで有効に機能する。

【００３２】図２中ブレーキペダル５１は、ブレーキフ
ルードが充填されたマスタシリンダ５２のピストン５２
ａと連結されており、運転者がブレーキペダル５１を踏
み込むと、その踏み込み力に応じてピストン５２ａが押
圧される。マスタシリンダ５２の油圧室５２ｂは、上記
したハウジングブロック４０の流体通路４１に連通して
おり、従ってその内部で電磁弁２０及び逆止弁１０に連
通している。

【００３３】ハウジングブロック４０に設けられた他方
の流体通路４２は、各車輪のブレーキ機構を駆動するホ
イルシリンダ５３に通じていると共に、電磁弁５４を介
してリザーブタンク５５に連通している。尚、この場合
逆止弁１０は、ホイルシリンダ５３側からマスタシリン
ダ５２側への流れだけを許容する一方向弁として機能す
ることになる。

【００３４】電磁弁２０及び電磁弁５４は、電子制御ユ
ニット（ＥＣＵ）５６により駆動され、定常時、すなわ
ちＡＢＳ非作動時には、図２に示すようにそれぞれ導通
状態、及び遮断状態とされている。

【００３５】従って、ＡＢＳ５０が機能していない場合
は、ブレーキペダル５１が踏み込まれてマスタシリンダ
５２内の油圧が上昇すると、その油圧が流体通路４１か
ら電磁弁２０を通ってホイルシリンダ５３へ導かれる。
これにより、各車輪のブレーキ機構には、運転者のブレ
ーキペダル５１踏力に応じた油圧が供給され、当該油圧
に応じた制動力が発生することになる。

【００３６】ところで、運転者によるブレーキペダル５
１踏力が解除された場合は、各車輪に作用している制動
力を解除すべくホイルシリンダ５３からマスタシリンダ
５２へブレーキフルードを逆流させる必要がある。この
場合、解除の応答性が悪いと、ブレーキの引きずりによ
る運転フィーリングの悪化を招くため、ホイルシリンダ
５３からマスタシリンダ５２への逆流に際しては多量の
流量が許容されることが望ましい。

【００３７】この場合、電磁弁２０と並列に逆止弁１０
を備える構成によれば、ブレーキフルードの逆流許容量
を確保することができ、上記の要求に沿った機能を得る
ことができる。かかる機能を十分に確保してブレーキ解
除時に良好な応答性を得るためには、逆止弁１０の開弁
圧をできるだけ小さく設定する必要があり、これを満た
すことがカップシール１３に要求される重要な特性の１
つである。

【００３８】次にＡＢＳ５０が車輪のロックを解除すべ
く所定の動作を行う場合について説明する。

【００３９】ＥＣＵ５６が各種センサの検出結果等に基
づいて制動時における車輪のロックを検出すると、当該
車輪のロックを解除するためＡＢＳが作動し、ロックし
た車輪に対応するホイールシリンダ５３に供給されてい
る油圧を適当に減圧する処理が行われる。

【００４０】具体的には、電磁弁２０を閉弁してマスタ
シリンダ５２からホイルシリンダ５３へ向かうブレーキ
フルードの流れを遮断し、且つ電磁弁５４を開弁してホ
イルシリンダ５３内のブレーキフルードをリザーブタン
ク５５に開放する処理を行う。この場合、運転者の意思
に関わらずホイルシリンダ５３に供給される油圧が低下
し、車輪のロック状態が解除されることになる。

【００４１】かかる動作においてＡＢＳ５０の機能を十
分に発揮させるためには、逆止弁１０が十分にマスタシ
リンダ５２からホイルシリンダ５３へ向かうブレーキフ
ルードの流れを遮断する能力を有していることが必要で
ある。この能力が不十分であるとすれば、電磁弁２０閉
弁後も引き続きブレーキフルードがホイルシリンダ５３
に供給されることとなり、十分にホイルシリンダ５３の
油圧を減圧することができないからである。

【００４２】この意味で、逆止弁１０はＡＢＳの信頼性
を確保するうえで重要な構成部品であり、カップシール
１３には、上記したブレーキの引きずり防止の観点から
要求される特性、すなわち逆止弁として適切な開弁圧を
実現し得る特性に加え、逆止弁として十分な逆流防止能
力を発揮し得ることが要求されることになる。

【００４３】この場合、逆流防止能力を得るべくカップ
シール１３の筒状部１１と傘状部１２との間にリブ等の
補強材を設ける構成では、他方の要求特性である適切な
開弁圧が実現できず、一方、適切な開弁圧を確保すべく
筒状部１１の剛性を低下させると、逆流方向に大きな差
圧が生じた際に傘状部１２が反転する等の不具合が生ず
ることは前記した通りである。

【００４４】これに対して、傘状部１２の剛性を適当な
水準とし、かつ傘状部１２の変形可能領域を狭める構成
とすれば、適当な開弁圧を確保しつつ傘状部１２の反転
を防止することが可能である。しかし、かかる構成にお
いては、傘状部１２の変形可能領域が狭い関係上、開弁
時には正流方向に高速の流れが生じ易く、図３（Ａ）に
示すようにカップシール１３が反転する事態が生ずる。

【００４５】また、傘状部１２の変形可能領域が狭く、
かつ正流方向の流速が速いと、カップシール１３に反転
が生じなくとも、図３（Ｂ）に示すように傘状部１２が
筒状部１１に密着した状態が形成される場合がある。こ
の場合、両者が互いに吸着した状態となってその後正流
方向の油圧が解消された後も傘状部１２が正常状態に復
元しない場合があり、逆止弁１０として機能不良を起こ
すことになる。

【００４６】特に、本実施例の如く逆止弁１０を車載ブ
レーキの油圧系統に用いる場合は、ブレーキフルード充
填時に油圧系が真空状態とされる関係上、傘状部１２と
筒状部１１とが、両者間を真空状態として密着する場合
があり、何らかの機構により図３（Ｂ）に示す状態の発
生が防止できれば、逆止弁１０の機能確保に有効であ
る。

【００４７】これに対して本実施例の逆止弁１０は、上
記図１に示すようにカップシール１３の傘状部１２と筒
状部１１との間にフィルタ３２の脚部１４が延在する構
成である。このため、カップシール１３の位置が規制さ
れて上記図３（Ａ）に示す如き反転状態となることがな
く、また傘状部１２と筒状部１１との間に常に脚部１４
が介在して上記図３（Ｂ）に示す如き密着状態が形成さ
れることもない。

【００４８】従って、本実施例の逆止弁１０によれば、
従来問題とされていたカップシール１３に関する問題が
解消され、適切な開弁圧を実現できると共に、逆止弁と
しての高い耐圧と機能上の高い信頼性とを確保すること
ができる。

【００４９】更に、本実施例の逆止弁１０においては、
前記したカップ位置規制手段に相当する特徴的部材を、
電磁弁２０に必須の構成部材であるフィルタ３２の脚部
１４で構成している。このため、従来のソレノイドチェ
ック弁と同様の部品構成で、部品点数の増加を伴うこと
なく実現することができる。

【００５０】このため、本実施例の逆止弁装置は、上述
した優れた効果に加え、コスト面、汎用性の面でも有利
であるという効果を有し、コスト上昇を伴うことなく安
価に実現でき、また従来品からの切替えを容易に実行で
きるという特長を有している。

【００５１】尚、カップシール１３の位置を規制し、か
つ筒状部１１と傘状部１２の密着を防止するために設け
るカップ位置規制手段は、筒状部１１と傘状部１２の間
に延在していることが要件であり上記図１に示す脚部１
４の形状に限るものではない。

【００５２】従って、例えば電磁弁２０のハウジング２
１の一部に、相当する部材を構成することが可能であ
り、また図４に示すようにカップシール１３の筒状部１
１を積極的に抑え込む形状の脚部１５を用いることも可
能である。図４に示す如き構成を採用する場合は、上記
図１に示す構成に比べて更にカップシール１３の位置を
確実に規制すること可能となる。

【００５３】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、傘状部及び筒状部の剛性を不当に高めることなくこ
れらの過剰変形、及び両者の密着を有効に防止すること
ができる。つまり、本発明の逆止弁装置は、逆止弁装置
としての開弁圧を適切な水準に維持しつつ、十分な逆流
耐圧と高い信頼性とを確保することができるという特長
を有している。

【００５４】また、請求項２記載の発明によれば、流体
通路の導通を制御すべく配設される電磁弁に必須の構成
部材であるフィルタの脚部を利用して逆止弁装置のカッ
プ位置規制手段が構成されるため、部品点数の増加を伴
うことなく上記請求項１記載の逆止弁装置を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である逆止弁装置を用いて構
成したソレノイドチェック弁の構成を表す側面断面図で
ある。

【図２】本実施例の逆止弁装置の適用例であるアンチロ
ックブレーキシステムの構成概念図である。

【図３】逆止弁装置における留意事項を説明するための
図である。

【図４】本発明に係る逆止弁装置の他の実施例の構成を
表す図である。

【図５】従来の逆止弁装置の構成を表す図である。

【符号の説明】

１０ 逆止弁 １１ 筒状部 １２ 傘状部 １３ カップシール １４，１５ 脚部 ２０ 電磁弁 ２９ 流入通路 ３１ 流出通路 ３２ フィルタ ４０ ハウジングブロック ４１，４２ 流体通路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性体からなる筒状部及び傘状部を有す
   るカップシールと、流体通路内で該カップシールを保持
   する逆止弁本体とを備え、前記傘状部の弾性変形により
   前記流体通路の導通を制御する逆止弁において、 前記逆止弁本体に対して固定され、前記カップシールの
   筒状部と傘状部との間に延在するカップ位置規制手段を
   有することを特徴とする逆止弁装置。
2. 【請求項２】 流体通路の導通を制御する電磁弁であっ
   て当該電磁弁内への異物混入を防止するフィルタを備え
   るものと並列に前記流体通路の導通を制御すべく、当該
   電磁弁を前記逆止弁本体として構成した請求項１記載の
   逆止弁装置において、 前記カップ位置規制手段を、前記フィルタの脚部で構成
   することを特徴とする逆止弁装置。