(57)【要約】【課題】水蒸気等の金属の腐食を誘導する成分が含まれる流体が流体通路に流通した場合でも腐食しない構造の電磁弁を得る。【解決手段】ボス１４の端側に、ケース１３の嵌合孔１３ｂに圧入固定する固定部１４ａと、固定部１４ａより先端側に嵌合孔１３ｂより小径で、流体通路１ａに突出する突出部１４ｂとを形成する。また、ケース１３およびボス１４の表面を耐腐食性部材のメッキ層１３ｃ，１４ｃで被覆する。電磁弁を組み立てる際、突出部１４ｂは嵌合孔１３ｂの内周面に当接することなく貫通して流体通路１ａに突出し、固定部１４ａが嵌合孔１３ｂに圧入固定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路の可動子としてのプランジャと、
前記プランジャを収容する前記磁気回路の固定子としてのボスと、
前記プランジャおよび前記ボスを収容するケースと、
一端が前記プランジャに固定され該プランジャとともに駆動されるシャフトと、
流体が流入する入力ポートおよび該流体が流出する出力ポートを連通する流体通路を内部に設けたハウジングと、
前記流体通路を開閉する弁体と、
前記弁体を一方向に付勢するスプリングとを備えた電磁弁において、
前記ボスは、その端側に、前記ケース底部の嵌合孔に圧入固定する固定部と、該固定部より先端側で前記流体通路に突出する突出部とを有し、前記突出部を前記嵌合孔の径より小径としたことを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
ボスの突出部は、ケース底部の嵌合孔に対する貫通方向先端に向かって先細りであることを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体制御用の電磁弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電磁弁は、特許文献１に示されるように、可動子であるプランジャ、プランジャを摺動可能に収容するボス、ボス外周に周設されたコイル等から構成されるソレノイド駆動部がケースに格納され、ケースの外側に流体通路が設けられていた。ボスおよびケースは鉄等の磁性部材で形成され、ソレノイド駆動部の磁気回路を構成している。
ボスは、その一端がケースを貫通して流体通路に突き出るように、ケースに穿設された孔に圧入固定されている。プランジャに結合されたシャフトは、ボスの前記一端の内部を通って流体通路に伸び、その先端部に弁体が取り付けられている。
ソレノイド駆動部のコイルに通電すると、コイルで発生する電磁力によってプランジャが移動し、このプランジャに結合されたシャフトの先端部に設けた弁体を開閉させることによって、流体通路を流れる流体の流量が制御される。
自動車等に用いられる電磁弁は、エア流通量を制御するものであるが、近年のシステム多様化により、流通流体に水蒸気等の金属の腐食を誘導する成分が含まれる場合がある。そのため、流体通路に面し、磁性部材で形成されたボスおよびケースは、電磁弁組み立ての際、腐食を防止するために防錆用のメッキ処理が施され、その上でボスがケースに圧入固定されていた。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２１３３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電磁弁は以上のように構成されているので、ボスの外表面に防錆用のメッキ処理を施していても、ボスがケースに穿設された孔周面に当接しながら圧入されることにより、最もメッキ層を必要とするボスの流体通路への突出部のメッキ層が剥離してしまった。そのため、水蒸気等の金属の腐食を誘導する成分が含まれる流体が流体通路に流通した場合、流体と接するボスの突出部が腐食してしまうという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、水蒸気等の金属の腐食を誘導する成分が含まれる流体が流体通路に流通した場合でも腐食しない構造の電磁弁を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電磁弁は、磁気回路の可動子としてのプランジャと、プランジャを収容する磁気回路の固定子としてのボスと、プランジャおよびボスを収容するケースと、一端がプランジャに固定され該プランジャとともに駆動されるシャフトと、流体が流入する入力ポートおよび該流体が流出する出力ポートを連通する流体通路を内部に設けたハウジングと、流体通路を開閉する弁体と、弁体を一方向に付勢するスプリングとを備え、ボスは、その端側に、ケース底部の嵌合孔に圧入固定する固定部と、該固定部より先端側で流体通路に突出する突出部とを有し、突出部を嵌合孔の径より小径にした。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ボスの表面が耐腐食性部材の被膜で覆われると共に、当該ボスの流体通路に突出させる突出部を、ケースの嵌合孔の径より小径としたので、突出部をケースの嵌合孔に貫通させるとき、孔周面との接触によってメッキ層が剥離されることがない。この結果、水蒸気等の金属の腐食を誘導する成分が含まれる流体が流体通路に流通した場合でも、流体と接する突出部の腐食を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１および図２は、この発明の実施の形態１に係る電磁弁の断面図である。図１は無通電時の弁閉状態の電磁弁を示し、図２は通電時の弁開状態の電磁弁を示す。電磁弁は、流体通路を有するハウジング部と、流体通路を開閉するための弁体を駆動するソレノイド駆動部とから構成される。
【０００９】
ハウジング部を構成するハウジング１は、入力ポート２および出力ポート３を有し、ハウジング１内部には、入力ポート２と出力ポート３とを接続する流体通路１ａが形成されている。入力ポート２と出力ポート３との間にはバルブシート４が圧入によって固定され、バルブシート４内部には流体通路１ａと出力ポート３とを連通する流路４ａが形成されている。
バルブ（弁体）５は、バルブシート４のソレノイド駆動部側の面に接するように設置されている。バルブ５のソレノイド駆動部側の面には、バルブ５をバルブシート４に押し付ける方向に付勢するスプリング６が設置されると共に、このスプリング６をガイドするガイド部５ｂが形成されている。バルブ５のバルブシート４に向き合う面にはゴム５ａが焼付け接着されている。ゴム５ａは、バルブ５がバルブシート４に当接した際のシールとして機能する。
【００１０】
電磁弁への通電時、ソレノイド駆動部がバルブ５をスプリング６の付勢力に抗して上方に移動させ、入力ポート２と出力ポート３とを連通させる。無通電時には、スプリング６の付勢力によってバルブ５が下方に移動し、バルブ５が入力ポート２と出力ポート３とを連通しているバルブシート４の流路４ａを閉じる。
【００１１】
次に、ソレノイド駆動部について説明する。樹脂形成されたボビン７の外周にコイル８が巻回され、コイル８の一端は、ヒュージングによってターミナル９に導通するように固定されている。このターミナル９はボビン７に圧入等で固定されている。ボビン７、コイル８およびターミナル９は、インサート成形によって外装樹脂部１０を形成する際に外装樹脂部１０と一体的に固定されている。なお、外装樹脂部１０をインサート成形する際、コネクタ部１１も同時に形成される。
【００１２】
ボビン７、コイル８およびターミナル９を含めてインサート成形された外装樹脂部１０およびコネクタ部１１からなるコイル成形体１２は、磁気回路を構成するケース１３に収容されている。また、コイル成形体１２の内部には、磁気回路を構成する固定子であるボス１４およびコア１５が配され、ボス１４は圧入によってケース１３に固定され、コア１５はかしめによってケース１３に固定されている。
ケース１３、ボス１４およびコア１５は、鉄等の磁性部材で形成され、各表面には防錆用のメッキ処理が施されている。
【００１３】
筒状のボス１４の内部には、磁性ＳＵＳ（ステンレス鋼）材からなるプランジャ１８が摺動可能に収容されている。プランジャ１８は磁気回路の可動子を形成し、通電時にコア１５方向へ移動する。また、プランジャ１８のコア１５とは逆側の端部には、非磁性のシャフト２１が圧入により固定されている。
プランジャ１８の他端部にはロッド１９が圧入固定され、コア１５内部のロッド１９に面した位置にゴム製のストッパ２０が設置されている。ロッド１９は、通電時、コア１５の内部に固定されたストッパ２０に当接することで、プランジャ１８の移動距離を規制すると共に、動作時の当接音を防止する機能を備えている。
【００１４】
プランジャ１８とボス１４の間にはＮｉ−Ｃｕ系の焼結ブッシュ１６が圧入固定され、プランジャ１８は焼結ブッシュ１６に軸受けされている。その下方、シャフト２１とボス１４の間には、焼結ブッシュ１６とは径の異なるＮｉ−Ｃｕ系の焼結ブッシュ１７が圧入固定され、シャフト２１は焼結ブッシュ１７に軸受けされている。
【００１５】
シャフト２１は、一端がプランジャ１８と結合され、他端がバルブ５と結合されている。シャフト２１の他端は、バルブ５のバルブシート４側の下端面より突き出た部分が、ハイスピンかしめによってバルブ５に固定されている。
ケース１３はハウジング１に同軸的に挿入され、双方がブラケット部２２とボルト２３によって締結されている。
【００１６】
次に、ボス１４の構造について説明する。図１に丸枠Ａで囲った、ボス１４下部を中心とする部分を拡大した断面図を図３に示す。
ケース１３において、ハウジング部に形成された流体通路１ａに接する底部１３ａに、ボス１４を圧入固定するための嵌合孔１３ｂが穿設されている。ボス１４のシャフト２１側の一端は、ケース１３の嵌合孔１３ｂに圧入する固定部１４ａと、嵌合孔１３ｂより小径で流体通路１ａに貫通突出する突出部１４ｂとに縮径加工されている。固定部１４ａの外径は、ケース１３の嵌合孔１３ｂの径と略同一とし、突出部１４ｂの外径は、嵌合孔１３ｂの径より小さい。また、ケース１３の底部１３ａの流体通路露出側表面およびボス１４の表面は耐腐食性部材でメッキ処理したメッキ層１３ｃ，１４ｃで覆われている。
ボス１４は、固定部１４ａがケース１３の底部１３ａに穿設された嵌合孔１３ｂに圧入されることにより、ケース１３に嵌合保持されている。また、突出部１４ｂの外周にはスプリング６の一端側が設置されており、突出部１４ｂがスプリング６をガイドする。
【００１７】
次に、電磁弁の組立方法について説明する。先ず焼結ブッシュ１６，１７がボス１４内側に圧入される。そのボス１４が突出部１４ｂ側からケース１３の嵌合孔１３ｂに挿入され、固定部１４ａが嵌合孔１３ｂに圧入されて嵌合する。
【００１８】
突出部１４ｂを、嵌合孔１３ｂよりも小径にすることで、突出部１４ｂの外周面が嵌合孔１３ｂの内周面に当接することなく流体通路１ａへ貫通でき、ケース１３から流体通路１ａへ突き出る突出部１４ｂのメッキ層１４ｃが剥離せずに残った状態を保持することができる。
電磁弁組み立て後も突出部１４ｂにメッキ層１４ｃが保持されているため、ハウジング１内部の流体通路１ａに面するボス１４の突出部１４ｂおよびケース１３の流体通路露出側表面が、例えば水蒸気等の腐食を誘導するような流体に接した状態であっても、各部の機能に影響を及ぼす程の腐食（錆び）を防止することができる。
【００１９】
電磁弁の組み立てでは、続いて、シャフト２１を、先ずその一端がバルブ５の中央に設けられた孔に軽圧入等によって、仮固定する。その後、バルブ５から突き出した部分をハイスピンかしめすることでシャフト２１とバルブ５とが固定される。
また、プランジャ１８にはロッド１９が、コア１５のロッド挿入穴１５ａの底部にはストッパ２０がそれぞれ圧入固定される。続いて、プランジャ１８は、ロッド１９が下になる様に治具で支持され、ケース１３に固定されたボス１４内に挿設される。さらに、ケース１３の底部１３ａにスプリング６が配置され、シャフト２１が焼結ブッシュ１７側からボス１４内に挿入されて、シャフト２１とプランジャ１８とが圧入固定される。
ボビン７、コイル８およびターミナル９を含めてインサート成形されたコイル成形体１２とコア１５とがケース１３内に設置され、ケース１３の上部１３ｄがかしめ固定されて、ソレノイド駆動部の組み立てが完成する。
【００２０】
他方、ハウジング部については、入力ポート２、出力ポート３および流体通路１ａが形成されたハウジング１に、バルブシート４が圧入固定される。
最後に、ソレノイド駆動部のケース１３が底部１３ａ側からハウジング１に挿入され、互いに当接させたケース１３のブラケット部とハウジング１のブラケット部２４のねじ穴に螺合させたボルト２３で締結されて、電磁弁の完成となる。
【００２１】
以上のように、実施の形態１によれば、ボス１４の端側に、ケース１３の嵌合孔１３ｂに圧入固定する固定部１４ａと、固定部１４ａより先端側に嵌合孔１３ｂより小径で、流体通路１ａに突出する突出部１４ｂとを形成するようにした。そのため、ボス１４の固定部１４ａをケース１３の嵌合孔１３ｂに圧入固定する際、嵌合孔１３ｂを貫通して流体通路１ａに突出する突出部１４ｂのメッキ層１４ｃが剥離することがない。従って、水蒸気等の金属の腐食を誘導する成分が含まれる流体が流体通路１ａに流通した場合でも、流体と接する突出部１４ｂの腐食を防止することが可能となる。
【００２２】
実施の形態２．
上記実施の形態１の電磁弁は、ボス１４の固定部１４ａをケース１３の底部１３ａに穿設された嵌合孔１３ｂに圧入固定する際に、固定部１４ａより先端側にあって嵌合孔１３ｂを貫通して流体通路１ａに突出するボス１４の突出部１４ｂを、嵌合孔１３ｂより小径にしていた。本実施の形態２では、その突出部１４ｂの外周面を、ボス１４の先端に向かって先細りにする。
図４は、この発明の実施の形態２に係る電磁弁のボス周辺を拡大した断面図であり、図１に丸枠Ａで囲った部分と同位置の断面形状を示す。図４において図３と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図４に示すボス１４は、ケース１３の嵌合孔１３ｂから流体通路１ａへ突出する突出部１４ｂが先細りの形状で形成され、その表面にメッキ層１４ｃが形成されている。突出部１４ｂ外周面の軸側への傾斜角度は、スプリング６をガイド可能な程度とする。
【００２３】
ボス１４の突出部１４ｂを先細りにすることによって、電磁弁組み立ての際、突出部１４ｂの外周面が嵌合孔１３ｂの内周面に当接することなく流体通路１ａへ貫通でき、ケース１３から流体通路１ａへ突き出る突出部１４ｂのメッキ層１４ｃが剥離せずに残った状態を保持することができる。従って、突出部１４ｂの腐食を防止することができる。
【００２４】
以上のように、実施の形態２によれば、ボス１４の突出部１４ｂを、ケース１３の嵌合孔１３ｂに対する貫通方向先端に向かって先細に形成した。そのため、嵌合孔１３ｂに対する突出部１４ｂの挿入が容易になると共に、上記実施の形態１と同様に、その突出部１４ｂのメッキ層１４ｃを剥離することがない。この結果、水蒸気等の金属の腐食を誘導する成分が含まれる流体が流体通路１ａに流通した場合でも、流体と接する突出部１４ｂの腐食を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電磁弁の閉弁時の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る電磁弁の開弁時の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る電磁弁の主要部を拡大した断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る電磁弁の主要部を拡大した断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  ハウジング、１ａ  流体通路、２  入力ポート、３  出力ポート、４  バルブシート、４ａ  流路、５  バルブ、５ａ  ゴム、５ｂ  ガイド部、６  スプリング、７  ボビン、８  コイル、９  ターミナル、１０  外装樹脂部、１１  コネクタ部、１２  コイル成形体、１３  ケース、１３ａ  底部、１３ｂ  嵌合孔、１３ｃ，１４ｃ  メッキ層、１３ｄ  上部、１４  ボス、１４ａ  固定部、１４ｂ  突出部、１５  コア、１５ａ  ロッド挿入穴、１６，１７  焼結ブッシュ、１８  プランジャ、１９  ロッド、２０  ストッパ、２１  シャフト、２２，２４  ブラケット部、２３  ボルト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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