JPH08189576A - 逆止弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は流体圧力の発生方向に応じて傘状部
が開閉することを利用して流体通路を連通又は閉塞する
逆止弁に関する。 【構成】 逆止弁１０は電磁弁２０と組み合わされる。
電磁弁２０は電磁コイル２２への通電又は通電が停止さ
れることによりニードル２３を変位させて開弁又は閉弁
する。逆止弁１０は、筒状部１１とその外周側に拡径す
るように形成された傘状部１２とを有するカップシール
１３と、カップシール１３を保持する環状溝３４を有す
る逆止弁本体としてのハウジング２１の端部２１ａとか
らなる。筒状部１１の端部には、筒状部１１の内側と流
体通路４６側とを連通する切欠状の連通部１４が設けら
れている。流体通路４２側に流体通路４１側より所定圧
以上に高圧の液圧が発生すると、その差圧によって傘状
部１２の外周及び筒状部１１の内周に流体通路４６に連
通する２系統の通路が形成され、流量が増大する。

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を連通又は閉塞する逆止弁に
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、例えば実開昭６１−１７９４６８号に開示され
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連通又は閉塞す
る構成とされた逆止弁が知られている。

【０００３】図８は、上記公報記載の逆止弁１の構成を
示す。同図に示されるように、逆止弁１は、筒状部２，
傘状部３がゴム質の弾性体により一体に成形されたカッ
プシール４と、カップシール４を保持する環状溝６が設
けられる中心軸５とからなる。このように構成された逆
止弁１は、筒状部２の内周に中心軸５が挿入された状態
で流体通路７内に配置される。

【０００４】そして、傘状部３は、その端部が筒状部２
より外側に延在するように広げられているため、流体通
路７内における上部圧力Ｐａと下部圧力Ｐｂとの圧力差
により発生する流体の流れ方向に応じて開又は閉じ方向
に弾性変形する。この逆止弁１によれば、Ｐａ＞Ｐｂに
より上方から下方に向かう流れ（図８中、正流Ａ）が生
じた場合、傘状部３の端部が縮径する方向に弾性変形し
て流体通路７が連通した状態となる。また、Ｐａ＜Ｐｂ
により流体通路７内に下方から上方に向かう逆方向の流
れ（図８中、逆流Ｂ）が生じた場合は、傘状部３の端部
が拡径する方向に弾性変形して流体通路７が閉塞した状
態となる。

【０００５】

【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、傘状部３が内側に弾性変形することに
より形成された流体通路７内壁との隙間のみを介して流
体通路７を連通状態にするため、正流Ａが生じたときの
流量が少なく、上流側の流体を下流側へ伝達するのに長
時間を要するといった課題がある。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、正流方向の流れを生じさせる差圧発生時に筒状
部の内側を介して流体通路を連通状態として正流方向の
流量を増やすことにより上記の問題点を解決する逆止弁
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、筒状部及
び弾性体からなる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、該傘状部の弾性変形により該流体通路の正流方向の
流れを許容し、逆流方向の流れを阻止する逆止弁におい
て、前記筒状部の内側と前記流体通路側とを連通する連
通部を前記筒状部に設けた逆止弁により達成される。

【０００８】

【作用】本発明に係る逆止弁において、カップシール
は、正流方向における上流圧力と下流圧力との差圧が発
生した場合、筒状部に設けられた連通部が筒状部の内側
と流体通路側とを連通することにより、流体が傘状部の
外側だけでなく筒状部の内側からも流れる。そのため、
当該逆止弁においてはその正流方向の流量を増大させる
ことができる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である逆止弁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４５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。

【００１０】ニードル２３は、一端側が円錐形状とさ
れ、その先端部を半球状とされて弁２４が形成されると
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。

【００１１】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。

【００１２】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中左方向
（Ｘａ方向）に変位することになる。

【００１３】また、電磁弁２０には、ニードル２３を図
１中右方向（Ｘｂ方向）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
が図中右方向（Ｘｂ方向）へ変位する。

【００１４】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、一端がハウジング２１のＸａ方向の先端に開口部
を有し、他端がオリフィス３０を介してニードル２３の
先端部付近に連通している。そして、このオリフィス３
０は、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（Ｘｂ方向）の変位端に位置し
ている場合は開放され、またニードル２３が図中左側
（Ｘａ方向）の変位端に位置している場合は閉塞された
状態となる。

【００１５】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が設けられている。従って、オリフィ
ス３０がニードル２３に閉塞されている場合は、流入通
路２９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が連通した状態となる。

【００１６】すなわち、電磁弁２０によれば、電磁コイ
ル２２に通電させることで流入通路２９と流出通路３１
とを遮断し、その通電を停止することで流入通路２９と
流出通路３１とを連通させることができる。尚、上記の
如き構成の電磁弁２０にあっては、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。従って、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。

【００１７】本実施例の要部である逆止弁１０は、その
拡大図である図２に示すように、電磁弁２０のハウジン
グ２１外周に設けられた環状溝３４に嵌合している。そ
して、逆止弁１０は、図３及び図４に示されるように、
上記ハウジング２１の環状溝３４に密接する筒状部１１
とその外周側に開くように形成された傘状部１２とを有
するカップシール１３と、カップシール１３を保持する
環状溝３４が形成されて逆止弁本体として機能するハウ
ジング２１の端部２１ａとからなる。

【００１８】筒状部１１及び傘状部１２がゴム等の弾性
体によって一体に成形されているので、傘状部１２の前
後に所定の大きさの差圧が生ずると、傘状部１２はその
差圧に応じて弾性変形して外側に開き、または内側に閉
じるように弾性変形する。また、筒状部１１の端部に
は、筒状部１１の内側と筒状部１１の外側とを連通する
ように形成された切欠状の連通部１４が設けられてい
る。この連通部１４は、筒状部１１の周方向に１２０°
間隔で３箇所に設けられている。

【００１９】さらに、連通部１４が設けられた筒状部１
１の端部は、傘状部１２との接続部分よりも薄肉となっ
ており、筒状部１１が環状溝３４に嵌合される際に軸方
向から圧縮されて環状溝３４に密着される構成となって
いる。本実施例において、筒状部１１の端部に連通部１
４が切欠状に形成されているが、これに限らず、切欠の
代わりに筒状部１１の内側と外側とを連通するように筒
状部１１を貫通する孔を設けても良い。また、連通部１
４の個数は、２箇所以下又は４箇所以上としても良い。

【００２０】また、カップシール１３の筒状部１１と傘
状部１２との接続部分の外周には、半径方向に突出する
複数（本実施例では、６箇所）のリブ１５が設けられ、
各リブ１５間には軸方向正面からみると円弧状に形成さ
れた逃げ部１６が設けられている。本実施例において
は、逃げ部１６が傘状部１２の外周に６箇所設けられお
り、各逃げ部１６は正流方向への流れの流路を形成す
る。このように傘状部１２の外周に設けられた各逃げ部
１６により流れ方向の流路面積が確保される。

【００２１】また、傘状部１２の外周には半径方向に突
出するシール部１７が設けられている。このシール部１
７は、傘状部１２の全周に設けられている。そして、シ
ール部１７の半径方向に最も突出する頂点が流体通路内
壁に密着したとき、流体通路は閉塞されることになる。

【００２２】さらに、上記筒状部１１の外周には、軸方
向に延在する複数の突部１８が一体に設けられている。
この突部１８は、軸方向からみるとスプライン状に形成
されており、傘状部１２が内側に弾性変形したとき、傘
状部１２に当接して傘状部１２の変形を規制する。

【００２３】そのため、差圧発生により傘状部１２が内
側に変形しても傘状部１２と筒状部１１との間には空間
が確保され、傘状部１２と筒状部１１とが密着状態とな
って傘状部１２が外側に復帰できなくなることが防止さ
れる。また、筒状部１１と一体に設けられた突部１８
は、筒状部１１の補強部としても機能する。

【００２４】ところで、上記の如く構成された逆止弁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４５は、所望の流体通路４６を構成するハウジン
グブロック４０の取付部４０ａ内に組み込まれる。そし
て、ハウジングブロック４０に設けられた流体通路４
１、４２間はソレノイドチェック弁４５を介して連通さ
れ、上記逆止弁１０及び電磁弁２０の開閉動作により連
通又は閉塞される。

【００２５】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４５を組み込むと、図１に示されるよ
うに電磁弁２０の流入通路２９及び流出通路３１が、そ
れぞれハウジングブロック４０の流体通路４１、４２に
連通した状態となる。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４１，４２間が
連通又は閉塞状態に変化することになる。

【００２６】また、図２に示すように、逆止弁１０の左
側の空間はハウジング２１とハウジングブロック４０の
取付部４０ａとの間に設けられた環状のギャップを介し
て流体通路４１に通じている。また、逆止弁１０の右側
の空間は流体通路４２に通じている。

【００２７】このため流体通路４１側が高圧となるよう
にカップシール１３の両側に差圧が生じた場合は、傘状
部１２が拡径する方向に弾性変形する。これにより、傘
状部１２の外周に設けられたシール部１７が流体通路４
６を形成する取付部４０ａ内壁に密着する。そのため、
流体通路４６は傘状部１２により閉塞される。従って、
逆流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。

【００２８】これに対して、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、図５に示されるよ
うに、その差圧によってカップシール１３の傘状部１２
が縮径する方向に弾性変形する。即ち、傘状部１２が内
側に撓むことにより、傘状部１２の外周に突出するシー
ル部１７は流体通路４６を形成する取付部４０ａ内壁か
ら離間する。そのため、電磁弁２０の開閉状態に関わら
ず流体通路４２から流体通路４１へ向かう正流方向の流
れが許容される。

【００２９】さらに、流体通路４２側に流体通路４１側
より所定圧以上に高圧の液圧が発生すると、図６に示さ
れるように、その差圧によってカップシール１３の傘状
部１２が縮径する方向に弾性変形すると共に、カップシ
ール１３の筒状部１１がハウジング２１外周に設けられ
た環状溝３４において下流方向及び外側に離間する。こ
れにより、環状溝３４とカップシール１３との間には、
流体通路４６に連通する通路となる半径方向のギャップ
４７、及び軸方向のギャップ４８が形成される。

【００３０】筒状部１１の内周と環状溝３４との間に形
成されたギャップ４８は、筒状部１１の端部に設けられ
た連通部１４を介して流体通路４６側と連通される。そ
のため、流体通路４２側から流体通路４１側への流れ
は、傘状部１２の外周に設けられたシール部１７と取付
部４０ａとの間に形成されたギャップ４９を通過する第
１の流れと、環状溝３４とカップシール１３との間に形
成されたギャップ４７，４８と連通部１４を通過する第
２の流れとの２系路となる。

【００３１】このように、流体通路４２側と流体通路４
１側との差圧が所定以上に増大した場合、流体通路４２
側から流体通路４１側へ流れる正流方向の流量は、上記
第１の流れと第２の流れとの合計となり、図５に示すよ
うなカップシール１３の外周側だけの流れよりも流量を
大幅に増やすことが可能になる。

【００３２】上記ソレノイドチェック弁４５によれば、
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、逆止弁１
０により開閉される２系路の通路からの多量の流量を確
保することができる。

【００３３】従って、上記逆止弁１０によれば、流体通
路４２側の圧力が増圧されても上記カップシール１３の
内外周に形成される２系路の通路により、高圧となった
流体通路４２側の圧力を流体通路４１側に抜くことがで
きる。そのため、流体通路４２側の圧力を瞬時に減圧す
ることができる。

【００３４】このように、流体通路４２側の圧力を抜く
ことにより、カップシール１３が差圧により押し流され
ることを防止でき、且つ傘状部１２の端部が取付部４０
ａとの隙間に引き込まれることも防止できる。以下、本
実施例の逆止弁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４５の使用例
について説明する。

【００３５】上記構成のソレノイドチェック弁４５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７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。

【００３６】図７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５
２ａ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、ハウジングブロック４０の内部で電磁弁２０及
び逆止弁１０に連通している。

【００３７】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。

【００３８】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７に示すようにそれぞれ連通
状態、及び遮断状態とされている。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。

【００３９】ところで、運転者によるブレーキペダル５
１への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。

【００４０】この場合、電磁弁２０と並列に上記逆止弁
１０を備えた構成によれば、ホイルシリンダ５３からマ
スタシリンダ５２への流量を増やすことができ、且つ逆
止弁１０自体も前述したようにカップシール１３の内外
周に形成される２系路の通路によりホイルシリンダ５３
からマスタシリンダ５２へ供給される流量を増やすこと
ができる。そのため、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。

【００４１】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。その場合、カップシール１３の筒状部１１及び
傘状部１２を肉薄にすることになる。しかしながら、カ
ップシール１３の内外周に形成される２系路の通路によ
り多量のブレーキフルードをホイルシリンダ５３からマ
スタシリンダ５２へ戻すことができるので、差圧増大が
抑制される。これにより、肉薄とされた筒状部１１及び
傘状部１２が取付部４０ａとの隙間に引き込まれること
が防止される。

【００４２】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。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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】一方、本発明の逆止弁１０は、例えばブレ
ーキペダル５１への踏力が解除されてマスタシリンダ５
２の圧力が低下することによりホイルシリンダ５３とマ
スタシリンダ５２との差圧が所定以上に増大した場合、
カップシール１３の内外周に形成される２系路の通路に
より多量のブレーキフルードをホイルシリンダ５３から
マスタシリンダ５２へ戻すことができるので、ブレーキ
の引きずりを防止できる。

【００４７】尚、図７では、アンチロックブレーキシス
テムの油圧系統に配設された電磁弁２０と並列となるよ
うに設けられた構成の逆止弁１０を一例として説明した
が、上記逆止弁１０を他の油圧系統あるいは流体制御シ
ステム等に配設する構成にも適用できるのは勿論であ
る。

【００４８】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、筒状部及
び傘状部を備える逆止弁において、筒状部の内側と流体
通路側とを連通する連通部を筒状部に設けたため、傘状
部の外周及び筒状部の内周に傘状部及び筒状部の弾性変
形により流体通路内に通じる通路を形成することがで
き、この２系統の通路により正流方向の流量を増大する
ことができる。従って、正流方向における上流圧力と下
流圧力との差圧が増大した場合でも、流体が傘状部の外
側だけでなく筒状部の内側からも流れて短時間で正流方
向における上流側の流体を下流側へ送出することができ
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】本実施例の逆止弁の取付状態を拡大して示す縦
断面図である。

【図３】逆止弁の斜視図である。

【図４】逆止弁の構成を説明するための図である。

【図５】逆止弁の動作を説明するための縦断面図であ
る。

【図６】差圧増大時の逆止弁の動作を説明するための縦
断面図である。

【図７】本実施例の逆止弁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８】従来の逆止弁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 連通部 １５ リブ １６ 逃げ部 １７ シート部 ２０ 電磁弁 ２９ 流入通路 ３１ 流出通路 ４０ ハウジングブロック ４１，４２，４６ 流体通路 ４５ ソレノイドチェック弁 ５０ アンチロックブレーキシステム ５２ マスタシリンダ ５３ オイルシリンダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状部及び弾性体からなる傘状部を有す
   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、該傘状部の弾性変形により該
   流体通路の正流方向の流れを許容し、且つ逆流方向の流
   れを阻止する逆止弁において、 前記筒状部の内側と前記流体通路側とを連通する連通部
   を前記筒状部に設けたことを特徴とする逆止弁。