JPH07224962A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁体の離着座に伴う作動音の低減を図り、ま
た、弁体が弁座に着座することにより流入口と流出口と
を確実に遮断できるようにする。 【構成】 弁体２１を磁性材料からなる弁本体２２と弾
性部材２３とから構成し、弁本体２２の弁座当接側に弁
座側シール部２３Ａを設け、コア当接側にコア側ストッ
パ部２３Ｂを設ける。これにより、弁体２１の離着座に
伴う衝突音を低減することができ、また、弁体２１が弁
座４に着座するとき流出口３が弁座側シール部２３Ａに
よって弾力的に閉塞されるので、流入口２と流出口３と
を確実に遮断することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体通路等に介在し該
流体通路を連通、遮断すべく作動する電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、流体通路等に設けられる電磁弁
は、電磁アクチュエータの作動によって弁体を弁座に対
して離着座させることにより、油圧または空圧回路を構
成する流体通路の開閉を行なうもので、油圧回路用とし
ては、例えば燃料噴射弁、燃料ホース等の開閉制御用に
用いられ、空圧回路用としては、例えばパイロット圧制
御用に用いられ、２方弁、３方弁等の種類がある。

【０００３】そして、車両等の燃料タンク内に生じた蒸
発燃料ガス（エバポガス）を一時的にキャニスタ内に蓄
え、エンジンの作動時にエバポガスを吸気通路内に導出
するシステム等において、キャニスタと吸気通路とを連
通させる通路には、コントローラからの指令に応じて通
路を連通、遮断する電磁弁が設けられている。

【０００４】このような電磁弁は、流入口と流出口とが
形成された弁ケースと、該弁ケースの内部に移動可能に
配設された弁体と、電磁コイルの励磁、消磁により該弁
体を移動させる電磁アクチュエータ等から大略構成され
る。そして、電磁コイルが消磁されたとき弁体がばね等
に付勢されて弁座に着座することにより流入口と流出口
とが遮断し、電磁コイルが励磁されたとき弁体が弁座か
ら離座することにより流入口と流出口とが連通するよう
になっている。

【０００５】ところで、一般に弁体および弁座は金属材
料で形成されるので、弁体が離座するときその移動量を
規制するストッパに当接することにより、また、弁体が
着座するとき弁座に当接することにより、開閉動作毎に
衝突音が生じる問題がある。

【０００６】また、弁体がばねの付勢力を受けて着座し
た状態でも弁体と弁座との間には微小な隙間が生じるた
め、例えば図６において、ばね力５０ｇの場合を実線の
特性（ａ）、ばね力１２０ｇの場合を一点鎖線の特性
（ｂ）として示す如く、流出口側に作用する負圧が大と
なると弁ケース内には流体漏れが生じ、流入口と流出口
とを確実に遮断することができない問題がある。

【０００７】さらに、冬期に岩塩等の凍結防止剤が散布
された道路等を走行することより、凍結防止剤が吸気系
の通路を介して電磁弁の弁ケース内に吸い込まれ、弁座
と弁体との当接部に付着する場合がある。この場合、長
期に亘ってエンジンを作動させず弁体が着座した状態を
放置すると、凍結防止剤に含まれるマグネシウム（Ｍ
ｇ）、ナトリウム（Ｎａ）等の金属元素と、弁座を形成
する金属とがイオン結合することにより、弁体が弁座に
固着し電磁コイルが励磁されても通路が連通しなくなる
問題がある。

【０００８】これに対し、弁体が弁座やストッパに離着
座するときの衝突音を減少させるために、例えば実開昭
５７−１１７４７４号公報では、弁座または弁体の一方
に中空のゴムシートを設け、弁体がゴムシートを介して
弁座に当接するようにした電磁弁が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術では、弁体が着座するとき弁体と弁座とが当
接する部位、および弁体が離座するとき弁体とストッパ
とが当接する部位に、それぞれ別個のゴムシートを設け
るようになっているので、部品点数の増加、および部品
管理の煩雑化を招く問題がある。

【００１０】また、弁体と弁座との間に介在するゴムシ
ートと、弁体とストッパとの間に介在するゴムシートと
はそれぞれ別個に設けられるだけなので、弁体が離着座
を繰返す間にゴムシートが剥離してしまうおそれがあ
る。

【００１１】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みて
なされたもので、部品点数の増加や部品管理の煩雑化等
を招くことなく、弁体の離着座に伴う衝突音の低減、お
よび着座した弁体による流入内と流出口との遮断を長期
に亘って確実に行うことができるようにした電磁弁を提
供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１による電磁弁は、流入口と流出口とを
有し、該流入口と流出口との間に弁座が形成された弁ケ
ースと、該弁ケースに設けられ、コア外周側に電磁コイ
ルが巻回された電磁アクチュエータと、前記弁ケース内
に位置して前記弁座と前記電磁アクチュエータのコアと
の間に配設され、前記流入口と流出口とを連通、遮断す
べく前記弁座に対して離着座する弁体とを備え、該弁体
を、磁性材料からなる筒状の弁本体と、該弁本体内を介
して該弁本体の弁座当接側とコア当接側とに一体に設け
られた弾性部材とからなる構成を採用している。

【００１３】そして、請求項２による電磁弁のように、
弁ケースは、樹脂材料により一体成形され、軸方向一側
に位置して流入口と流出口との間に弁座が形成されると
共に、軸方向他側に位置して前記電磁コイルが巻回され
るボビン部が形成されることが望ましい。

【００１４】また、請求項３による電磁弁のように、電
磁アクチュエータは、磁性材料により形成され、外筒部
と軸方向に延びるコアとを有するハウジングと、該ハウ
ジングのコア外周側に巻回された電磁コイルと、樹脂材
料により形成された前記弁ケースに埋設され、前記ハウ
ジングと弁体との間に閉磁路を形成した磁性材料からな
るプレートとから構成することが望ましい。

【００１５】さらに、請求項４による電磁弁のように、
弾性部材は、前記弁本体の弁座当接側に設けられた弁座
側シール部と、コア当接側に設けられたコア側ストッパ
部と、該弁本体の中空穴内に位置して該弁座側シール部
とコア側ストッパ部との間を連結する連結部とからな
り、該弁座側シール部、コア側ストッパ部および連結部
を一体に成形することが望ましい。

【００１６】

【作用】上記構成により、電磁コイルが励磁されて弁体
が離座するとき、弁体はコア当接側に設けられたコア側
ストッパ部を介してコアに弾性的に当接し、電磁コイル
が消磁されて弁体が着座するとき、弁座当接側に設けら
れた弁座側シール部を介して弁座に弾性的に当接し、弁
体の離着座に伴う衝突音を低減する。

【００１７】この場合、弾性部材は弁本体内を介して弁
本体の弁座当接側とコア当接側とに一体的に設けられて
いるから、弁本体からの弾性部材の剥離を防止できる。

【００１８】そして、弁ケースはボビン部も含めて樹脂
成形できるから、弁ケースと電磁コイルとを一体化でき
る。

【００１９】また、ハウジングの外筒部とコアを一体化
すると共に、弁ケースにプレートを埋設する構成とする
ことにより、電磁アクチュエータを、ハウジング、電磁
コイル、プレートからなる３部品として構成できる。

【００２０】さらに、弾性部材を弁座側シール部、コア
側ストッパ部および連結部からなる一体成形品とするこ
とにより、弁本体に対して焼付け等の手段で固定するこ
とができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図４に基
づき説明する。

【００２２】図において、１は樹脂材料によって一体成
形された弁ケースを示し、該弁ケース１の軸方向一側に
径方向に延びる流入口２と、軸方向に延びる流出口３
と、該流入口２と流出口３との間に位置した弁座４とが
形成されている。また、弁ケース１の軸方向他側には、
大径部５と鍔部６との間に位置して軸方向に延び、後述
する電磁コイル１０が巻回されるボビン部７が形成され
ている。そして、流入口２と流出口３はそれぞれホース
等を介して、例えばキャニスタおよび吸気通路（いずれ
も図示せず）等に接続されるようになっている。

【００２３】８は弁ケース１内に設けられた中空部を示
し、該中空部８には流入口２と流出口３のそれぞれの基
端側が開口している。そして、弁座４は流出口３の基端
側に位置して該中空部８内に突出して設けられている。

【００２４】かくして、本実施例による弁ケース１は、
流入口２、流出口３、弁座４、大径部５、鍔部６、ボビ
ン部７、中空部８等が一体に成形されている。

【００２５】９は弁ケース１を構成する大径部５内に埋
設された磁性材料からなるプレートを示し、該プレート
９は弁ケース１の成形時に該弁ケース１内に一体的に埋
設された埋設部９Ａと、図１に示す如く該埋設部９Ａか
ら径方向に突出し、突出端側にボルト穴（図示せず）が
穿設された一対のフランジ部９Ｂ，９Ｂとを有してい
る。また、埋設部９Ａには、例えば互いに９０度の角度
間隔をもって４個（図２中に２個のみ図示）の連結穴９
Ｃ，９Ｃ，…が穿設され、弁ケース１を樹脂成形すると
きプレート９の上部と下部とを該各連結穴９Ｃを介して
連結することにより、弁ケース１の強度を確保してい
る。

【００２６】１０は弁ケース１のボビン部７に巻回され
た電磁コイルを示し、該電磁コイル１０は弁ケース１の
外部に突出したコネクタ１１に接続されている。そし
て、コントローラ（図示せず）からの制御電流をコネク
タ１１を介して通電することにより、電磁コイル１０が
励磁される。

【００２７】１２は弁ケース１のボビン部７に巻回され
た電磁コイル１０を覆うハウジングを示し、該ハウジン
グ１２は外筒部１３と、図１に示す如く該外筒部１３の
下側から径方向に突出し、突出端側にボルト穴（図示せ
ず）が穿設された一対のフランジ部１４，１４と、外筒
部１３内を軸方向に延びる中空のコア１５とを有し、磁
性材料により一体形成されている。また、コア１５の内
周面は後述する調整ロッド２５を軸方向に案内するガイ
ド穴１５Ａとなり、該ガイド穴１５Ａの上端側には雌ね
じ部１５Ｂが形成されている。そして、ハウジング１２
は、外筒部１３の内周側を弁ケース１の大径部５と鍔部
６に挿嵌すると共に、コア１５をボビン部７内に挿嵌し
て弁ケース１に取付けられ、各フランジ部１４と弁ケー
ス１に埋設されたプレート９の各フランジ部９Ｂとを、
ボルト１６，１６およびナット１７，１７によって固定
している。

【００２８】このようにして、それぞれ一体形成された
弁ケース１とハウジング１２とを取付けるだけで、ハウ
ジング１２の外筒部１３とコア１５、および弁ケース１
に埋設されたプレート９からなる閉磁路が形成され、該
閉磁路と電磁コイル１０とで電磁アクチュエータ１８を
構成することができる。

【００２９】１９は弁ケース１の鍔部６とハウジング１
２の外筒部１３との間に介在した保護殻を示し、該保護
殻１９は樹脂材料により円筒状に形成され、弁ケース１
のボビン部７に巻回された電磁コイル１０を覆ってい
る。これにより、弁ケース１にハウジング１２を取付け
る際に電磁コイル１０が損傷を受けるのを防止してい
る。２０は弁ケース１の鍔部６と、ハウジング１２に設
けられたコア１５の基端部との間に配設されたシール用
のＯリングを示している。

【００３０】２１は弁ケース１の中空部８内に位置し、
弁座４とコア１５の下端に位置するストッパ部１５Ｃと
の間に配設された弁体を示し、該弁体２１は図３に示す
如く、磁性材料からなる筒状の弁本体２２と、例えばフ
ッ素ゴム等の弾性樹脂材料からなり、該弁本体２２に焼
付けられた弾性部材２３とから構成されている。そし
て、前記弁本体２２は、大径穴２２Ａおよび小径穴２２
Ｂからなる中空穴２２Ｃが軸方向に穿設された筒状体と
して形成されている。また、弾性部材２３は、弁本体２
２の弁座当接側に設けられた弁座側シール部２３Ａと、
コア当接側に設けられたコア側ストッパ部２３Ｂと、大
径穴２２Ａの内周側を覆う凹陥部２３Ｃと、小径穴２２
Ｂを塞ぎ後述するコイルばね２４の一端部が当接するば
ね受部２３Ｄとが一体に成形され、凹陥部２３Ｃとばね
受部２３Ｄとが、弁座側シール部２３Ａとコア側ストッ
パ部２３Ｂとの間を連結する連結部２３Ｅとなってい
る。

【００３１】そして、前記弁体２１は、電磁コイル１０
が消磁されたとき弁座側シール部２３Ａを弁座４に当接
させて着座することにより、弁ケース１の流入口２と流
出口３とを遮断し、電磁コイル１０が励磁されたときコ
ア側ストッパ部２３Ｂをコア１５の下端部に当接させて
離座することにより、弁ケース１の流入口２と流出口３
とを連通させる。

【００３２】２４は弁体２１と後述する調整ロッド２５
との間に介在したコイルばねを示し、該コイルばね２４
は弁体２１を常時弁座４に向けて付勢している。これに
より、電磁コイル１０が消磁されたとき、弁体２１の弁
座側シール部２３Ａが弁座４に弾力的に押圧され、弁座
４に設けられた流出口３の開口部が隙間なく閉塞される
ので、弁ケース１の流入口２と流出口３とを確実に遮断
することができる。

【００３３】２５はコア１５のガイド穴１５Ａ内に挿嵌
された調整ロッドを示し、該調整ロッド２５の上端側に
は雄ねじ部２５Ａが形成され、下端側には係合突起２５
Ｂが形成されている。そして、調整ロッド２５は、係合
突起２５Ｂにコイルばね２４の他端部を係合させてコア
１５のガイド穴１５Ａ内に挿嵌され、雄ねじ部２５Ａを
コア１５の雌ねじ部１５Ｂに螺入することにより、弁体
２１に対するコイルばね２４の付勢力を調整するように
なっている。２６は調整ロッド２５の軸方向中間部に配
設されたシール用のＯリングを示している。

【００３４】本実施例による電磁弁は上述の如き構成を
有するもので、電磁アクチュエータ１８の電磁コイル１
０を励磁することにより、ハウジング１２の外筒部１３
とコア１５、プレート９、弁本体２２からなる閉磁路が
形成され、弁体２１がコイルばね２４の付勢力に抗して
弁座４から離座し、流入口２と流出口３とが連通する。
また、電磁コイル１０を消磁することにより、弁体２１
がコイルばね２４の付勢力によって弁座４に着座し、流
入口２と流出口３とが遮断される。

【００３５】然るに、本実施例においては、弁本体２２
に弾性部材２３を焼付けることにより、弁体２１が着座
するとき弁座４に当接する部位に弁座側シール部２３Ａ
を設け、弁体２１が離座するときコア１５のストッパ部
１５Ｃに当接する部位にコア側ストッパ部２３Ｂを設
け、かつ連結部２３Ｅによって弁座側シール部２３Ａと
コア側ストッパ部２３Ｂとを連結したので下記のような
作用効果を得ることができる。

【００３６】即ち、弁体２１が着座するとき弁座４に当
接して発生する衝突音、および弁体２１が離座するとき
コア１５のストッパ部１５Ｃに当接して発生する衝突音
を効果的に低減することができる。

【００３７】また、弁体２１が着座したとき、弁体２１
の弁座側シール部２３Ａが弁座４に開口する流出口３を
隙間なく閉塞するので、弁ケース１の流入口２と流出口
３とを確実に遮断することができる。例えば図４中に実
線の特性線（イ）で示す如く、弁体２１に作用するコイ
ルばね２４のばね力が４０ｇである場合、負圧が−２
６．６（ｋＰａ）近傍の値以下であれば流体漏れ量を０
に保持することができ、さらに、コイルばね２４のばね
力を６０ｇ以上とした場合には、図４中に一点鎖線の特
性線（ロ）で示す如く、流体漏れ量を常時０に保持する
ことができる。

【００３８】さらに、弁体２１が弁座４に着座すると
き、弁座４にはフッ素ゴムからなる弁座側シール部２３
Ａが接触することになるので、凍結防止剤等が弁座４と
弁体２１との当接面に付着することにより弁座４と弁体
２１とが固着するのを防止することができる。

【００３９】しかも、弁座側シール部２３Ａとコア側ス
トッパ部２３Ｂとは、弁本体２２の中空穴２２Ｃ内に位
置する連結部２３Ｅを介して、弁本体２２の弁座当接側
とコア当接側とに一体に設けられているので、弁体２１
が離着座を繰返すことによる弁本体２２からの剥離を防
止できるだけでなく、部品点数の削減および部品管理の
簡易化をも図ることができる。

【００４０】図５は本発明の実施例による変形例を示
し、弁体２１のばね受部２３Ｄとコイルばね２４の一端
部との間に、円板状のばね受２７を介在させている。こ
のように、ばね受２７によってコイルばね２４の一端部
を保持することにより弾性部材２３が損傷するのを防止
することができ、弁体２１による流入口２と流出口３と
の遮断を、更に長期に亘って確実に行うことができる。

【００４１】なお、前記実施例では、本発明による電磁
弁を車両に搭載されたエバポパージシステム等の空圧回
路に用いた例について述べたが、本発明はこのような空
圧回路を構成する気体通路開閉用の電磁弁に用いるだけ
でなく、例えば燃料噴射弁等の油圧回路を構成する液体
通路開閉用の電磁弁に用いてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述した如く請求項１の発明によれ
ば、弁体の弁座当接側とコア当接側に弾性部材を一体に
設け、弁体が離座するとき弁体がコア当接側に設けられ
た弾性部材を介してコアに弾力的に当接し、弁体が着座
するとき弁体が弁座当接側に設けられた弾性部材を介し
て弁座に弾力的に当接するようにしたので、部品点数の
増加および部品管理の煩雑化等を招くことなく、弁体の
離着座に伴う衝突音の低減、着座した弁体による流入口
と流出口との遮断を長期に亘って確実に行うことができ
る。

【００４３】そして、請求項２の発明によれば、弁ケー
スをボビン部を含めて一体的に樹脂成形することができ
るので、部品点数の削減を図ることができる。

【００４４】また、請求項３の発明によれば、外筒部と
コアとを有するハウジングと、弁ケースに埋設したプレ
ートと、弁ケースのボビン部に巻回した電磁コイルとに
よって、弁ケースにハウジングを取付けるだけで電磁ア
クチュエータを構成することができるので、組付性を著
しく向上させることができる。

【００４５】さらに、請求項４の発明によれば、弾性部
材を弁座側シール部、コア側ストッパ部および連結部か
らなる一体成形品とし、焼付け等によって弁本体に一体
的に固定することができるので、弁体からの弾性部材の
剥離等を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による電磁弁を示す外観図であ
る。

【図２】図１中の矢示II−II方向から見た縦断面図であ
る。

【図３】図２中の弁体を拡大して示す縦断面図である。

【図４】電磁弁の流出口側に作用する負圧と流体漏れ量
との関係を、本発明の実施例について示す特性線図であ
る。

【図５】本発明の実施例の変形例を示す図３と同位置の
縦断面図である。

【図６】従来技術による電磁弁の流出口側に作用する負
圧と流体漏れ量とを、ばね力との関係で示す特性線図で
ある。

【符号の説明】

１ 弁ケース ２ 流入口 ３ 流出口 ４ 弁座 ７ ボビン部 ９ プレート １０ 電磁コイル １２ ハウジング １３ 外筒部 １５ コア １８ 電磁アクチュエータ ２１ 弁体 ２２ 弁本体 ２２Ｃ 中空穴 ２３ 弾性部材 ２３Ａ 弁座側シール部 ２３Ｂ コア側ストッパ部 ２３Ｅ 連結部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入口と流出口とを有し、該流入口と流
   出口との間に弁座が形成された弁ケースと、該弁ケース
   に設けられ、コア外周側に電磁コイルが巻回された電磁
   アクチュエータと、前記弁ケース内に位置して前記弁座
   と前記電磁アクチュエータのコアとの間に配設され、前
   記流入口と流出口とを連通、遮断すべく前記弁座に対し
   て離着座する弁体とを備え、該弁体を、磁性材料からな
   る筒状の弁本体と、該弁本体内を介して該弁本体の弁座
   当接側とコア当接側とに一体に設けられた弾性部材とか
   ら構成してなる電磁弁。
2. 【請求項２】 前記弁ケースは、樹脂材料により一体成
   形され、軸方向一側に位置して流入口と流出口との間に
   弁座が形成されると共に、軸方向他側に位置して前記電
   磁コイルが巻回されるボビン部が形成されてなる請求項
   １に記載の電磁弁。
3. 【請求項３】 前記電磁アクチュエータは、磁性材料に
   より形成され、外筒部と軸方向に延びるコアとを有する
   ハウジングと、該ハウジングのコア外周側に巻回された
   電磁コイルと、樹脂材料により成形された前記弁ケース
   に埋設され、前記ハウジングと弁体との間に閉磁路を形
   成した磁性材料からなるプレートとから構成してなる請
   求項１に記載の電磁弁。
4. 【請求項４】 前記弾性部材は、前記弁本体の弁座当接
   側に設けられた弁座側シール部と、コア当接側に設けら
   れたコア側ストッパ部と、該弁本体の中空穴内に位置し
   て該弁座側シール部とコア側ストッパ部との間を連結す
   る連結部とからなり、該弁座側シール部、コア側ストッ
   パ部および連結部を一体に成形してなる請求項１に記載
   の電磁弁。