JPH11257524A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 閉弁時に弁座と弁体との間から流体が漏洩す
るのを確実に防止し、信頼性を向上できるようにする。 【解決手段】 弁体８が離着座する弁座６に、開口部６
Ａを囲んで弁体８に向けて突出する複数の環状突起７を
設ける構成とする。これにより、開弁状態から閉弁状態
への移行時に、弁体８に設けた弾性体９のシール面９Ａ
が、弁座６の座面６Ｂに着座するのに先立って各環状突
起７に着座し、これら環状突起７の突出端に食込むよう
に弾性変形する。このため、弁座６の座面６Ｂの表面粗
さにかかわらず、弁座６と弁体８との密着性を高めるこ
とができ、両者間のシール性を向上させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車の燃
料配管等の流体通路の途中に設けられ、該流体通路を開
閉することにより燃料、ベーパ等の制御を行う電磁弁に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば自動車用のエンジン等で
は、例えば特開平７−２３３８８３号公報等に記載され
ているように、燃料タンク内で揮発した蒸発燃料ガス
（エバポガス）を一時的にキャニスタ内に蓄え、このエ
バポガスを吸気通路内に導入してエンジン内で燃焼させ
ることにより、エバポガスが大気中に排出されるのを防
止するシステム（以下、エバポパージシステムという）
が採用されている。

【０００３】この種の従来技術によるエバポパージシス
テムでは、キャニスタと吸気通路との間にエバポガスを
流通させるためのエバポパージ通路を設け、該エバポパ
ージ通路の途中に、エバポガスの流量を制御すべくエバ
ポパージ通路を開閉する電磁弁（エバポパージコントロ
ール弁）を設けている。

【０００４】ここで、上述の電磁弁は、流入通路と流出
通路とを有し、該流入通路と流出通路との間に弁座が設
けられた弁ケーシングと、該弁ケーシング内に配設さ
れ、前記弁座に対して離着座することにより前記流入通
路と流出通路との間を開閉する弁体と、該弁体を前記弁
座に対して離着座させるべく前記弁ケーシングに設けら
れた電磁アクチュエータとから大略構成されている。

【０００５】そして、上述の電磁弁は、例えばスロット
ル弁が全開または全閉のときには、弁体が弁座に着座す
ることにより閉弁しエバポパージ通路を遮断する。ま
た、スロットル弁が全開または全閉以外の中間開度とな
ったときには、電磁アクチュエータの作動により弁体が
弁座から離座して開弁し、キャニスタ内に蓄えられたエ
バポガスをエバポパージ通路を通じて吸気通路内に流出
させる。

【０００６】ここで、上述の従来技術による電磁弁で
は、弁体のうち弁座に対する当接側の面にゴム等の弾性
体を設け、弁体が弁座に着座したときに弾性体のシール
面が弁座の座面に密着することにより、閉弁時に弁体と
弁座との間からエバポガスが漏洩するのを防止してい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術による電磁弁では、弁座の座面と弁体に設けた弾性
体のシール面とがそれぞれ平坦面として形成され、閉弁
時に弁座の座面と弾性体のシール面とが互いに面接触す
る構成となっているため、例えば弁座の座面の表面粗さ
が大きくなると、弾性体のシール面と弁座の座面との間
の密着性が低下してしまうことがある。

【０００８】このため、開弁状態から閉弁状態へ移行す
る初期段階において、弁体と弁座との間に隙間が生じ易
くなり、当該隙間を通じてエバポガスが漏洩してしまう
という問題がある。

【０００９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、閉弁時に弁座と弁体との間から流体が漏
洩するのを確実に防止し、信頼性を向上できるようにし
た電磁弁を提供することを目的としている。

【００１０】

【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、本発明は、流入通路と流出通路とを有し、該流
入通路と流出通路との間に弁座が設けられた弁ケーシン
グと、該弁ケーシング内に前記流入通路と流出通路との
間を開閉するように配設され、前記弁座との当接側に弾
性体が設けられた弁体と、該弁体を前記弁座に対して離
着座させるべく前記弁ケーシングに設けられた電磁アク
チュエータとからなる電磁弁に適用される。

【００１１】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記弁座には、通路の開口部を囲んで前記弁体
に向けて突出し前記弁体の弾性体が着座する環状突起を
設けたことにある。

【００１２】このように構成したことにより、電磁弁が
開弁状態から閉弁状態へと移行するするときには、弁体
の弾性体が弁座に設けた環状突起に着座するから、弁座
の表面粗さにかかわらず該弁座と弁体の間の密着性を高
め、両者間のシール性を向上させることができる。

【００１３】また、請求項２の発明は、環状突起は同心
円状に複数個設ける構成としたことにある。

【００１４】このように構成したことにより、各環状突
起と弾性体との間にラビリンスを形成することができ、
このラビリンス効果により弁座と弁体の間のシール性を
向上させることができる。

【００１５】さらに、請求項３の発明は、環状突起の突
出端は凸湾曲面状に形成したことにある。

【００１６】このように構成したことにより、弁体の弾
性体が環状突起の突出端により破損するのを防止でき、
かつ、環状突起の突出端の強度を高めることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明による電磁弁の実施
の形態について図１ないし図６を参照しつつ説明する。
まず、図１ないし図４は第１の実施の形態を示してい
る。

【００１８】図において、１は電磁弁の外殻をなす弁ケ
ーシングを示し、該弁ケーシング１は、樹脂材料により
形成され後述の流入通路３および流出通路４等を有する
段付き円筒状のケーシング本体２と、該ケーシング本体
２の外側に嵌合された後述のコイルカバー１４等とから
大略構成されている。

【００１９】ここで、ケーシング本体２の内周側には、
軸方向に延在し一端側が開口端となったコア挿通穴２Ａ
が形成され、該コア挿通穴２Ａの他端側には、流入通路
３と流出通路４との間に位置して後述の弁座６が設けら
れている。また、ケーシング本体２内には、コア挿通穴
２Ａと弁座６との間に位置して弁体収容空間２Ｂが設け
られている。

【００２０】３はケーシング本体２から径方向に突出し
た流入通路を示し、該流入通路３の基端側は弁体収容空
間２Ｂに開口している。４は流入通路３と平行してケー
シング本体２から径方向に突出した流出通路で、該流出
通路４の基端側は円錐状の絞り通路５を介して弁体収容
空間２Ｂに連通している。従って、ケーシング本体２内
には、流入通路３、弁体収容空間２Ｂ、絞り通路５、流
出通路４からなる流体通路が形成されている。そして、
流入通路３および流出通路４の先端側には、例えば車両
用のエバポパージシステムを構成するエバポパージ通路
用の流体配管等（図示せず）が接続される。

【００２１】６は流入通路３と流出通路４との間に位置
してケーシング本体２内に突設され、後述の弁体８が離
着座する円筒状の弁座で、該弁座６の突出端側には、絞
り通路５による開口部６Ａが形成されている。

【００２２】７，７，…は弁座６に一体形成された３個
の環状突起で、各環状突起７は、図２ないし図４に示す
ように、弁座６の開口部６Ａを囲んで同心円状に配設さ
れ、座面６Ｂから弁体８に向けて突出している。そし
て、弁体８が弁座６に着座するときに、該弁体８に設け
た後述の弾性体９が、弁座６の座面６Ｂに先立って各環
状突起７に着座する構成となっている。

【００２３】ここで、図４に示すように、各環状突起７
の弁座６の座面６Ｂからの突出長さＡは、弁体８から弁
座６側に突出した弾性体９の突出長さ（肉厚）Ｂに対し
て充分短く設定され、例えば弾性体９の突出長さＢを
０．５ｍｍとしたときに、環状突起７の突出長さＡは
０．１ｍｍ以下に設定されている。

【００２４】８は弁座６上に位置してケーシング本体２
の弁体収容空間２Ｂ内に配設された弁体を示し、該弁体
８は磁性材料によって円筒状に形成されている。ここ
で、弁体８における弁座６との当接側にはゴム等からな
る弾性体９が焼付けられ、弁座６の座面６Ｂと対面する
弾性体９の表面がシール面９Ａとなっている。そして、
弁体８は、弁座６に着座したときに流入通路３と流出通
路４との間を遮断し、弁座６から離座したときに流入通
路３と流出通路４との間を連通させるものである。

【００２５】１０は弁ケーシング１に設けられた電磁ア
クチュエータで、該電磁アクチュエータ１０は、後述す
るコア部材１１、電磁コイル１３、プレート１５、ハウ
ジング１６等から構成され、電磁コイル１３に対する給
電を制御することにより、弁体８を弁座６に対して離着
座させるものである。

【００２６】１１はケーシング本体２のコア挿通穴２Ａ
内に挿嵌されたコア部材で、該コア部材１１は、磁性材
料から棒状に形成されている。ここで、コア部材１１
は、基端側がコア挿通穴２Ａから突出し、ハウジング１
６にかしめ固定されると共に、先端側が弁体収容空間２
Ｂ内に伸長して弁体８と対向している。そして、コア部
材１１の先端部と弁体８との間には圧縮ばね１２が配設
され、該圧縮ばね１２は、弁体８を弁座６に着座する方
向（閉弁方向）に常時付勢している。

【００２７】１３はケーシング本体２の外周側に巻回さ
れた電磁コイルを示し、該電磁コイル１３の外周側に
は、コネクタ１４Ａを有する筒状のコイルカバー１４が
嵌合している。そして、電磁コイル１３は、コントロー
ルユニット（図示せず）等からコネクタ１４Ａを介して
給電されることにより、コア部材１１、弁体８、プレー
ト１５、ハウジング１６等を介して閉磁路を形成する。

【００２８】１５は弁体８を取囲むようにケーシング本
体２内に埋設されたプレートで、該プレート１５は、磁
性材料から円筒状に形成されている。そして、プレート
１５の一部は径方向に延在し、ケーシング本体２の外部
に突出した鍔部（図示せず）となっている。

【００２９】１６はコイルカバー１４を径方向から挟む
ように配設されたハウジングで、該ハウジング１６は、
磁性材料により断面コ字状に形成され、コア部材１１の
基端側がかしめ固定されたコア取付板部１６Ａと、該コ
ア取付板部１６Ａからコイルカバー１４に沿って軸方向
に延び、先端側がプレート１５の鍔部に取付けられた一
対の側板部（図示せず）と、これら各側板部間を連結
し、取付ボルト１７が突設された取付板部１６Ｂとから
なっている。そして、ハウジング１６は、コア部材１
１、弁体８、プレート１５と共に閉磁路を形成してい
る。

【００３０】本実施の形態による電磁弁は上述の如き構
成を有するもので、以下、その作動について説明する。

【００３１】まず、電磁コイル１３への給電が行われて
いるときには、図２に示すように、弁体８が、圧縮ばね
１２に抗してコア部材１１に磁気的に吸引される。これ
により、弁体８が弁座６から離座して電磁弁が開弁し、
流入通路３と流出通路４との間が連通する。

【００３２】そして、電磁コイル１３への給電が停止さ
れたときには、弁体８が、圧縮ばね１２に押圧されて弁
座６に着座する。これにより、電磁弁が閉弁し、流入通
路３と流出通路４との間が遮断される。

【００３３】ここで、電磁弁が開弁状態から閉弁状態へ
と移行するときには、図４に示すように、弁体８に設け
た弾性体９のシール面９Ａが、弁座６の座面６Ｂに着座
するのに先立って各環状突起７に着座し、該環状突起７
の突出端に食込むように弾性変形する。このため、弁座
６の座面６Ｂの表面粗さにかかわらず、弁座６と弁体８
との間の密着性を高めることができる。

【００３４】これにより、電磁弁が開弁状態から閉弁状
態へと移行する初期段階において、弁座６と弁体８との
間からエバポガス等の流体が漏洩するのを確実に抑える
ことができ、電磁弁の信頼性を向上することができる。

【００３５】しかも、弁座６には３個の環状突起７を同
心円状に設ける構成としたから、各環状突起７と弾性体
９との間に形成されるラビリンスによって弁座６と弁体
８との間のシール性を一層向上させることができる。

【００３６】また、弁座６の座面６Ａからの環状突起７
の突出長さＡを、弾性体９の突出長さＢに対して充分短
く設定したから、弁体８の弾性体９は、圧縮ばね１２に
押圧されることにより、各環状突起７のみならず弁座６
の座面６Ｂにも着座するようになる。このため、弾性体
９のシール面９Ａと弁座６の座面６Ｂとの接触面積が増
大するから、電磁弁が閉弁状態を保つときに、弁座６と
弁体８との間のシール性を大幅に向上させることができ
る。

【００３７】次に、図５および図６は本発明による第２
の実施の形態を示している。なお、本実施の形態では上
述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を
付し、その説明を省略する。

【００３８】図において、２１，２１，…は弁座６に一
体形成された本実施の形態による３個の環状突起を示
し、該各環状突起２１は、第１の実施の形態による各環
状突起７と同様に、弁座６の座面６Ｂから環状に突出
し、開口部６Ａを囲む同心円状に配設されている。

【００３９】しかし、各環状突起２１の突出端は、図示
の如く凸湾曲面２１Ａとして形成されている点で、突出
端が鋭角状となった第１の実施の形態による環状突起７
とは異なっている。

【００４０】本実施の形態による電磁弁は上述の如き各
環状突起２１を有するもので、その基本的作動について
は第１の実施の形態によるものと格別差異はない。

【００４１】しかし、本実施の形態によれば、環状突起
２１の突出端を凸湾曲面２１Ａとして形成したから、弁
体８が弁座６に対する離着座を繰返す間に、弁体８の弾
性体９が環状突起２１の突出端によって破損してしまう
のを確実に防止できる。このため、長期に亘って弁座６
と弁体８との間の密着性を高め、両者間のシール性を向
上させることができる。

【００４２】また、突出端が鋭角状となった第１の実施
の形態による環状突起７と比較して、環状突起２１の突
出端の強度を高めることができる。このため、環状突起
２１の突出端の欠落等を防止でき、長期に亘って弁座６
と弁体８との間のシール性を良好に保つことができる。

【００４３】なお、上述した各実施の形態では、弁座６
に３個の環状突起７（２１）を設けた場合を例に挙げた
が、本発明はこれに限るものではなく、例えば１個、２
個あるいは４個以上の環状突起を設ける構成としてもよ
い。

【００４４】また、本発明による電磁弁は、車両用エバ
ポパージシステムを構成するエバポパージコントロール
弁に適用する場合に限ることなく、空圧回路あるいは油
圧回路等を構成する流体通路を開閉する電磁弁に広く適
用することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、弁体が離着座する弁座に、通路の開口部を囲んで
弁体に向けて突出し、該弁体に設けた弾性体が着座する
環状突起を設ける構成としたから、閉弁時に弁体の弾性
体が弁座に設けた環状突起に着座することにより、弁座
の表面粗さにかかわらず該弁座と弁体との密着性を高め
ることができる。このため、開弁状態から閉弁状態ヘの
移行時における弁座と弁体の間のシール性を向上させ、
電磁弁の信頼性を大幅に向上させることができる。

【００４６】また、請求項２の発明によれば、環状突起
は同心円状に複数個設ける構成としたから、各環状突起
と弾性体との間にラビリンスを形成することができ、こ
のラビリンス効果により弁座と弁体の間のシール性を一
層向上させることができる。

【００４７】さらに、請求項３の発明によれば、環状突
起の突出端を凸湾曲面状に形成したから、弁体の弾性体
が環状突起の突出端により破損するのを防止でき、か
つ、環状突起の突出端の強度を高め、当該突出端の欠落
等を防止できるから、弁体と弁座との間のシール性を長
期に亘って良好に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による電磁弁を示す
縦断面図である。

【図２】図１中の弁座、環状突起、弁体等を拡大して示
す要部拡大断面図である。

【図３】図２中の矢示 III−III 方向からみた環状突起
を示す弁座の平面図である。

【図４】弁体が弁座に着座した状態を示す要部拡大断面
図である。

【図５】第２の実施の形態による弁座、環状突起、弁体
等を示す図２と同様の要部拡大断面図である。

【図６】図５中の環状突起を示す要部拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 弁ケーシング ２ ケーシング本体 ３ 流入通路 ４ 流出通路 ６ 弁座 ６Ａ 開口部 ７，２１ 環状突起 ８ 弁体 ９ 弾性体 １０ 電磁アクチュエータ ２１Ａ 凸湾曲面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入通路と流出通路とを有し、該流入通
   路と流出通路との間に弁座が設けられた弁ケーシング
   と、該弁ケーシング内に前記流入通路と流出通路との間
   を開閉するように配設され、前記弁座との当接側に弾性
   体が設けられた弁体と、該弁体を前記弁座に対して離着
   座させるべく前記弁ケーシングに設けられた電磁アクチ
   ュエータとからなる電磁弁において、 前記弁座には、通路の開口部を囲んで前記弁体に向けて
   突出し前記弁体の弾性体が着座する環状突起を設けたこ
   とを特徴とする電磁弁。
2. 【請求項２】 前記環状突起は同心円状に複数個設ける
   構成としてなる請求項１に記載の電磁弁。
3. 【請求項３】 前記環状突起の突出端は凸湾曲面状に形
   成してなる請求項１または２に記載の電磁弁。