JP5240274B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

本発明は、流体の流路を連通または遮断する電磁弁に関する。

従来、蒸発燃料処理装置のパージ通路に設置される電磁弁が知られている。例えば、特許文献１の電磁弁は、樹脂で成形される弁ケースの開口の周縁部に、樹脂で成形される蓋部材が溶着されて形成される。弁ケースは、蒸発燃料を導入する入口ポートが設けられるとともに、外部から通電されて弁部材を往復移動させるための電磁駆動部が組み付けられる。一方、蓋部材は、蒸発燃料を排出する出口ポートが設けられるとともに、出口ポートに連通する筒部の端面に弁座が形成される。電磁弁は、弁部材が弁座に着座または離座することで、入口ポートから出口ポートへの蒸発燃料の流路を遮断または連通する。

特開２００６−３０８０４５号公報

一般に、弁ケースおよび蓋部材を成形する樹脂材料として、耐燃料性および難燃性を有するＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＡ（ポリアミド）６６等が使用される。しかし、蒸発燃料中にアルコール燃料が含まれる場合には、加水分解しやすいＰＢＴ等は不適当である。一方、ＰＡ６６等は、加水分解はしないものの、アルコールの脱水反応によって生成する水分を吸水しやすいという特性がある。
蓋部材が吸水性樹脂で成形される場合、蓋部材は、周縁部が弁ケースに溶着固定されているため、吸水によって膨潤すると、弁軸方向の外側へせり上がるように変形する。

特に特許文献１に記載の電磁弁のように弁ケース内部の入口ポート側にチャンバが設けられる場合、弁軸が弁ケースの開口の中心軸と偏心して配置されることとなる。すると、蓋部材がせり上がって変形するとき、弁軸からの距離の長い側の変形が弁軸からの距離の短い側の変形よりも大きくなる。その結果、蓋部材に一体に成形される弁座が、弁ケースに設けられる弁部材の端面に対して傾くこととなり、弁部材が弁座へ着座したとき、シール不良が発生するおそれがある。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、蓋部材が弁座と一体に成形される電磁弁において、蓋部材の吸水変形による弁座の傾きを抑制し、シール不良の発生を防止する電磁弁を提供することにある。

請求項１に記載の電磁弁は、弁ケース、蓋部材、弁部材、付勢手段、電磁駆動部を備える。
弁ケースは、側壁と底壁とからなり一端に開口を有する略筒状に樹脂で成形される。弁ケースは、開口の中心軸に対して偏心して配置される弁収容部、及び、開口の中心軸に対して弁収容部と反対側に設けられ側壁もしくは底壁の外部と連通する第１ポート、を有する。
蓋部材は、樹脂で成形され、開口の周縁に形成される周縁端面に溶着または接着されて開口を塞ぐ天板部、天板部の外部と連通する第２ポート、天板部から弁収容部側に延び第２ポートと連通する流体通路を有する筒部、及び、筒部の端面に形成される弁座、を有する。

弁部材は、弁収容部に収容され、弁座に着座または離座することにより、第１ポートと第２ポート間の流体の流路を遮断または連通する。付勢手段は、弁収容部に収容され、弁部材を閉弁または開弁方向へ付勢する。電磁駆動部は、弁収容部に収容され、電磁吸引力を発生させることにより、付勢手段に抗して弁部材を開弁または閉弁方向へ駆動する。

そして、筒部の中心軸である弁軸と開口の中心軸とを含む仮想平面を長手対称面とし、弁軸を含み長手対称面と直交する仮想平面を短手対称面とする。
弁ケースは、弁軸に近い側の側壁と短手対称面に対して対称に且つ弁ケースと一体的に補助壁を設けている。
蓋部材は、天板部が周縁端面に溶着または接着されるとともに、天板部が補助壁の開口側の端面に溶着または接着される。

ここで、補助壁が弁ケースの側壁と短手対称面に対して「対称に」設けられるとは、厳密に対称であることに限定されず、弁ケースの全体に対する位置がほぼ対称であることを意味する。
これにより、蓋部材が吸水により膨潤したとき、短手対称面から溶着または接着による固定箇所までの距離が均等となるため、弁座の傾きが抑制される。よって、弁部材が弁座に着座したとき、シール不良の発生を防止することができる。

請求項２に記載の発明によると、補助壁は、第１ポートの流路面積以上の流路面積を有し第１ポートと弁収容部とを連通する連通路が形成される。
これにより、流体の最大流量が確保される。
さらに請求項３に記載の発明によると、第１ポートおよび連通路は、長手対称面に対して対称に形成される。これにより、第１ポートおよび連通路と弁軸とが一直線上に配置されるため、流体の流れが良好となる。

請求項４に記載の発明によると、蓋部材は、筒部の径方向外側と天板部とを連結する複数のリブを弁軸に対して対称に設けている。これにより、蓋部材の吸水による変形を抑制し、シート面の傾きをさらに防止することができる。

請求項５に記載の発明によると、弁ケースの弁軸に近い側の側壁および補助壁は、弁軸に直交方向の断面形状が円弧である。
これにより、弁軸から蓋部材の溶着または接着部までの距離が周方向の広い範囲にわたって均等となるため、蓋部材の吸水による変形に対して有利となる。また、弁ケースの側壁の断面形状が円弧であると、電磁弁の外部への作動音の伝達を抑制することができる。

請求項６に記載の発明によると、第１ポートは、弁ケースの外部から流体を導入する入口ポートであり、第２ポートは、蓋部材の外部に流体を排出する出口ポートである。すなわち、流体は、弁ケース側の入口ポートから電磁弁に導入され、蓋部材側の出口ポートから排出される。

逆に蓋部材側の第２ポートを入口ポートとする場合、流体中の異物を濾過するためのフィルタを電磁弁の上流側に別に設けなければならない。また、付勢手段が弁部材を閉弁方向へ付勢し電磁駆動部が弁部材を開弁方向へ駆動する電磁弁においては、閉弁時、流体の圧力が開弁方向に作用するのに抗して弁部材を閉弁方向に付勢するため付勢手段の荷重を大きくする必要がある。それに応じて開弁のための電磁駆動力を大きくしなければならず、電磁弁の体格が大きくなる。

これに対し、弁ケース側の第１ポートを入口ポートとすることで、入口ポートと弁収容部との間の空間にフィルタを設置することができる。また、流体の圧力が閉弁方向に作用するため付勢手段の荷重を小さくすることができ、それに応じて開弁のための電磁駆動力を小さくすることができるため、電磁弁の体格を小さくすることができる。

本発明の一実施形態による電磁弁の断面図である。 本発明の一実施形態による電磁弁が設置される蒸発燃料処理装置の全体構成を示す概略図である。 （ａ）：本発明の一実施形態による電磁弁の開弁時の要部拡大図である。（ｂ）：本発明の一実施形態による電磁弁の閉弁時の要部拡大図である。 本発明の一実施形態によるコイルアッセンブリの平面図である。 本発明の一実施形態によるバルブシートの（ａ）長手方向断面図、（ｂ）底面図である。 比較例のバルブシートの（ａ）長手方向断面図、（ｂ）底面図である。 本発明のその他の実施形態のバルブケースの模式図である。

以下、自動車等の車両で蒸発燃料をエンジン吸気管に導入する蒸発燃料処理装置に本発明の電磁弁を適用した実施形態を、図面に基づいて説明する。
（一実施形態）
蒸発燃料処理装置１０は、図２に示すように、自動車等の車両の燃料タンク１１内で蒸発気化した蒸発燃料等の流体を、エンジン吸気管１３に吸気管負圧を利用して導入する。このとき、蒸発燃料等の流体は、キャニスタ１２を経由して吸着されることで、大気中へ放出されることが防止される。

キャニスタ１２は、蒸発燃料導入通路１４を介して燃料タンク１１と連通している。キャニスタ１２内には活性炭等の吸着剤が収納されており、蒸発燃料等の流体を吸着する。
キャニスタ１２は、また、大気導入通路１６を介して空気を導入可能である。大気導入通路１６の途中には、外部からキャニスタ１２内に流入する空気を濾過するフィルタ１７、及び、常閉型の電磁式開閉弁であるキャニスタ制御弁１８が設けられている。

エンジン吸気管１３内には、エンジンの各気筒の燃料室内に連通する吸気通路内を流れる吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ１９が設置されている。キャニスタ１２は、パージ通路１５を介してエンジン吸気管１３の負圧発生部分となるスロットルバルブ１９の下流側に連通している。パージ通路１５の途中には電磁弁１が設置されている。電磁弁１は、流体の上流側であるキャニスタ側にメッシュフィルタ７０を備えている。
エンジン運転中、大気導入通路１６のキャニスタ制御弁１８を開くことで外部からキャニスタ１２へ空気が導入されるとともに、パージ通路１５の電磁弁１を開くことでキャニスタ１２内に吸着された蒸発燃料がエンジン吸気管１３へ導入される。

次に、本実施形態の電磁弁１の構成を図１および図３〜図５に基づいて説明する。
電磁弁１は、常閉型の電磁式流体流量制御弁としてのデューティコントロールバルブである。電磁弁１は、ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）からの信号によって電磁弁１を通電する時間のデューティ比を制御することで、キャニスタ１２からエンジン吸気管１３内に導入する流体のパージ流量を制御する。

電磁弁１は、ハウジング３、バルブ６、コイルスプリング８、電磁駆動部９、メッシュフィルタ７０等から構成されている。バルブ６は、特許請求の範囲に記載の「弁部材」に相当し、コイルスプリング８は、特許請求の範囲に記載の「付勢手段」に相当する。
ハウジング３は、パージ通路１５の途中に接続される流体流路管としての入口ポート３１および出口ポート３８を備える。バルブ６は、ハウジング３の内部に開閉自在に収容されている。コイルスプリング８は、バルブ６をシート面４０に押し付ける方向に付勢する。電磁駆動部９は、ハウジング３の内部に一体に設けられ、バルブ６の開閉を制御する。メッシュフィルタ７０は、電磁弁１に流入する流体中に混入した異物を捕捉して、エンジン吸気管１３内への異物の侵入を防止する。
以下、各部の構成を詳細に説明する。なお、電磁弁１の説明では、図１の上側を上、図１の下側を下として説明する。

ハウジング３は、バルブケース４およびバルブシート５から構成されている。バルブケース４は、特許請求の範囲に記載の「弁ケース」に相当し、バルブシート５は、特許請求の範囲に記載の「蓋部材」に相当する。バルブケース４およびバルブシート５は、耐燃料性および難燃性を有する樹脂材料、例えば、ＰＡ（ポリアミド）６６、または、そのガラス繊維入り樹脂で成形されている。

バルブケース４は略筒形の容器状であり、弁収容部２０、側壁２１、補助壁２２、底壁２７、取付用ステー２４、入口ポート３１等が一体的に形成されている。
弁収容部２０は、側壁２１の径方向内側に円筒状に設けられ、バルブ６、ソレノイドコイル７等を同軸に収容する。以下、弁収容部２０、バルブ６等の中心軸を弁軸Ｚという。

バルブケース４は開口４ａを有する。図４に示すように、本実施形態では、開口４ａは略長円形状をしている。弁軸Ｚは、開口の中心軸Ｃに対して偏心している。以下、弁軸Ｚと開口の中心軸Ｃとを含む仮想平面を「長手対称面Ｓｘ」といい、弁軸Ｚを含み長手対称面Ｓｘと直交する仮想平面を「短手対称面Ｓｙ」という。また、開口の中心軸Ｃに対して弁軸Ｚと反対側を「チャンバ側」といい、開口の中心軸Ｃに対して弁軸Ｚ側を「反チャンバ側」という。

側壁２１は、開口４ａの周縁に、長手対称面Ｓｘに対して対称に設けられる。側壁２１は、長手対称面Ｓｘに平行な直線状部分と、チャンバ側および反チャンバ側の円弧状部分とを有している。補助壁２２は、反チャンバ側の側壁２１ｂと短手対称面Ｓｙに対して略対称の円弧状に設けられる。ここで「略対称」というのは、メッシュフィルタ７０を保持する嵌合溝４７等との干渉を避けるため厳密に対称に設けることができない場合があり、厳密な対称の構成のみに限定されないことを意味する。本実施形態の構成の趣旨は、バルブケース４全体に対して「ほぼ対称」の位置に補助壁２２が設けられることである。

補助壁２２には、端面側から切り欠かれた連通路２３が形成されている。連通路２３は、後述するチャンバ４１とフィルタ収容空間４３とを連通する。連通路２３は、電磁弁１に導入される蒸発燃料の最大流量に応じた流路面積を確保することができるように幅Ｗが設定されている。
また、側壁２１の端面である周縁端面２１ａ、及び、補助壁２２の端面である補助端面２２ａは、バルブシート５の天板部３３を受け、天板部３３が溶着固定される。補助端面２２ａは、特許請求の範囲に記載の「開口側の端面」に相当する。

バルブケース４の底部を形成する底壁２７は、棚状部２８および樹脂モールド部５５が一体的に形成されている。棚状部２８は、チャンバ側の側壁２１ｃと弁収容部２０とを接続する。棚状部２８には補強リブ２８ａが形成されている。
樹脂モールド部５５は、電磁駆動部９を被覆する。また、樹脂モールド部５５には、電磁駆動部９に励磁電流を供給するためのコネクタ端子５７を保持する筒状のコネクタシェル６４が一体的に形成されている。

取付用ステー２４は、開口４ａのチャンバ側および反チャンバ側の径方向外側に延びて形成されている。取付用ステー２４には、締付ボルトが挿入される挿入孔２５を有するカラー２６がインサート成形されている。取付用ステー２４は、エンジン吸気管１３、キャニスタ１２、エンジンのヘッドカバー、エアクリーナ等に締め付け固定される。取付用ステー２４の表面には補強リブ２４ａが形成されている。

略円管状の入口ポート３１は、棚状部２３から弁軸Ｚに平行な方向へ突出するように設けられている。すなわち、入口ポート３１は、開口の中心軸Ｃに対して弁軸Ｚと反対側に設けられ、底壁２７の外部と連通する。入口ポート３１は、パージ通路１５の上流側部を介してキャニスタ１２に接続される。入口ポート３１の内部には、入口流路３２が形成されている。入口ポート３１は、特許請求の範囲に記載の「第１ポート」に相当する。

バルブシート５は、天板部３３、出口ポート３８、筒部３９が一体に形成されている。
図５（ａ）に示すように、バルブシート５は、バルブケース４の開口４ａに対応する天板部３３を有している。天板部３３は、バルブケース４の側壁２１の周縁端面２１ａおよび補助壁２２の補助端面２２ａに溶着固定され、バルブケース４の開口４ａを塞ぐ。

また、図５（ｂ）に示すように、バルブシート５は、筒部３９の径方向外側と天板部３３とを連結する複数のリブ３５を、弁軸Ｚに対して対称に設けている。本実施形態では、複数のリブ３５は、周方向に等分に１２箇所設けられる。さらに、複数のリブ３５は、相対的に太いリブ３５ａと相対的に細いリブ３５ｂとが交互に配置されている。

略円管状の出口ポート３８は、天板部３３に直交して弁軸Ｚの上方向に延びている。出口ポート３８は、パージ通路１５の下流側を介してエンジン吸気管１３に接続される。出口ポート３８の外周には、図示しない配管継ぎ手との間の気密性を保つためのＯリング３４が装着されている。出口ポート３８は、特許請求の範囲に記載の「第２ポート」に相当する。

筒部３９は、天板部３３に対して出口ポート３８と反対側に、すなわち弁軸Ｚの下方向に延びている。シート面４０は、筒部３９の下端に円環状に形成されている。シート面４０には、バルブ６が着座可能となっている。シート面４０は、特許請求の範囲に記載の「弁座」に相当する。

筒部３９および出口ポート３８の内部には、バルブ６によって開閉される弁孔３６、及び、弁孔３６に連続し内径が徐々に拡径する出口流路３７が形成されている。弁孔３６および出口流路３７は、特許請求の範囲に記載の「第２ポートと連通する流体通路」に相当する。

バルブシート５がバルブケース４に溶着された状態で、側壁２１、補助壁２２、底壁２７の棚状部２８および天板部３３によって囲まれた空間に、比較的容積の大きいチャンバ４１が形成される。チャンバ４１は、入口流路３２から流入する蒸発燃料等の流体の圧力脈動を減衰させる。

弁収容部２０の上面と天板部３３との間で筒部３９の径方向外側には、円環状空間４４が形成される。また、弁収容部２０の径方向内側で筒部３９の径方向外側には、円環状空間４５が形成される。円環状空間４５の径方向内側で、且つシート面４０と電磁駆動部９の上面との間にはバルブ室４６が形成される。

次に、電磁駆動部９は、ソレノイドコイル７、ステータコア５１、ヨーク５２、ムービングコア５３、ピース５４等から構成されている。ステータコア５１およびヨーク５２は固定コアであり、ムービングコア５３は可動コアである。ソレノイドコイル７に励磁電流が供給されることにより、固定コアおよび可動コアに磁気吸引力を発生させる。

ソレノイドコイル７は、通電を受けることにより起磁力を発生して、磁性材料よりなるムービングコア５３、ステータコア５１、及び、ヨーク５２の各磁性体を磁化する。
ソレノイドコイル７は、絶縁被膜を施した導線が円筒状のコイルボビン５６に複数回巻回されて構成されている。コイルボビン５６は、樹脂モールド部５５とステータコア５１との間に設けられる。ソレノイドコイル７の径方向外側は、樹脂モールド部５５により被覆されて保護されている。また、ソレノイドコイル７から延びる端末リード線は、コネクタ端子５７に電気的に接続されている。

ステータコア５１は、磁性材料によって円筒状に形成されており、ソレノイドコイル７の通電時に磁化されて電磁石となる。ステータコア５１は、上側に大径孔５１ａを有し、大径孔５１ａの下側に小径孔５１ｂを有している。大径孔５１ａと小径孔５１ｂとの段差面５１ｃは、ムービングコア５３を下方向に吸引する。

ムービングコア５３は、磁性材料によってカップ状に形成されており、ソレノイドコイル７の通電時に磁化されて電磁石となり、ステータコア５１の段差面５１ｃに吸引される。また、ムービングコア５３は、ソレノイドコイル７の非通電時に、コイルスプリング８の付勢力によって、バルブ６をシート面４０に着座させる方向にバルブ６に荷重を与える。

ムービングコア５３は、弁軸Ｚ方向の上端側が閉塞し、下端側が開口するカップ状であり、カップ状の内径部がピース５４の外径に摺動自在に外挿されるとともに、カップ状の外径部がステータコア５１の大径孔５１ａに摺動自在に内挿されている。上端側の中央には、軸線方向に貫通する貫通孔６２が形成されている。また、ムービングコア５３とピース５４との間の円筒状空間であるスプリング室６３には、コイルスプリング８が収容される。

ピース５４は、ステータコア５１の小径孔５１ｂに嵌め込まれて保持されている。図３（ａ）に示すように、ムービングコア５３が下方向に吸引されたとき、ムービングコア５３と一体に移動するバルブ６の下端部がピース５４の上端面に当接して、下方向すなわち開弁方向への移動が規制される。このときのムービングコア５３およびバルブ６の移動距離がフルリフト量となる。

バルブ６は、フッ素ゴムまたはシリコンゴム等のゴム系弾性体で形成される。バルブ６は、ムービングコア５３の貫通孔６２に一体に装着されて、バルブ室４６内を軸線方向に往復移動する。
バルブ６の上端部は円環状のゴムシール部となっており、ソレノイドコイル７の非通電時にコイルスプリング８の付勢力によって、シート面４０に着座する（図３（ｂ）参照）。また、バルブ６のゴムシール部は、ソレノイドコイル７の通電時にシート面４０から離座する（図３（ａ）参照）。これにより、弁孔３６がバルブ室４６と連通する。
バルブ６の下端部は円環状のゴムクッション部となっており、ピース５４の上端面に当接可能である。なお、バルブ６のゴムクッション部は、バルブ６がピース５４の上端面に当接した際の衝撃を吸収する。

コイルスプリング８は、ムービングコア５３とピース５４との間に形成されるスプリング室６３内に収容されている。コイルスプリング８は、一端がピース５４に当接し、他端が、ムービングコア５３に当接して、バルブ６を閉弁方向に付勢する。
バルブケース４に、電磁駆動部９、バルブ６およびコイルスプリング８が組み付けられたサブアッセンブリを、コイルアッセンブリ２という。電磁弁１は、コイルアッセンブリ２にメッシュフィルタ７０を組み付け、バルブシート５を溶着して完成品となる。

メッシュフィルタ７０は、バルブケース４の弁収容部２２と棚状部２８との間のフィルタ収容区間４３に収容される。メッシュフィルタ７０は、流体流方向の上流側に湾曲した柵状に形成され、流体が通過可能な略方形状のメッシュ部７１と、メッシュ部７１の外周端縁を保持するフィルタ枠７２とによって構成される。フィルタ枠７２は、バルブシート５の嵌合溝４７に嵌合して保持される。

メッシュ部７１は、ＰＡ（ポリアミド）等の樹脂材料によってシート状に成形されている。メッシュ部７１は、入口ポート３１から流入する流体中に混入したメッシュ開口サイズ以上のサイズの異物を捕捉する。異物とは、例えば、エンジン振動等によってキャニスタ１２内に保持された吸着体が微粉末化された粉体、給油中に燃料タンク１１内に侵入する大気中の塵埃、キャニスタ１２の大気開放孔より侵入する大気中の塵埃等である。

（作用）
次に、本発明の一実施形態による電磁弁１の作用を説明する。
ＥＣＵからソレノイドコイル７に励磁電流が供給されると、ソレノイドコイル７の周囲に磁束が発生し、ステータコア５１、ヨーク５２、及び、ムービングコア５３が磁化されるため、ムービングコア５３には、ステータコア５１の段差面５１ｃに近づく方向への電磁吸引力が働く。

ムービングコア５３がステータコア５１の段差面５１ｃに近づく方向に移動すると、バルブ６がバルブシート５のシート面４０から離座する。そして、弁孔３６が開放されるため、キャニスタ１２内にエンジン吸気管１３の吸気管負圧が導入される。
すると、キャニスタ１２内の吸着剤より脱離した蒸発燃料は、キャニスタ１２→パージ通路１５の上流部→電磁弁１の入口ポート３１→入口流路３２→チャンバ４１→連通路２３→メッシュフィルタ７０→円環状空間４４→円環状空間４５→バルブ室４６→弁孔３６→出口流路３７→電磁弁１の出口ポート３８→パージ通路１５の下流部を経由してエンジン吸気管１３内に導入される。このとき、流体中に混入したメッシュ開口サイズ以上の異物がメッシュ部７１に捕捉されることにより、異物がエンジン吸気管１３へ侵入することを防止する。

なお、ＥＣＵによって電磁弁１を通電する時間を制御することで、バルブ６のリフト量に対応した弁孔３６のバルブ開度を変更して、キャニスタ１２からエンジン吸気管１３内に導入する流体のパージ流量を制御することができる。
電磁弁１への通電時間が長い時には、ソレノイドコイル７に流れる平均電流が大きくなる。すると、ムービングコア５３がコイルスプリング８の付勢力に抗してステータコア５１の段差面５１ｃに近づく方向に動き、このムービングコア５３の動きに連動してバルブ６のリフト量が大きくなり、バルブ開度が大きくなる。これにより、パージ流量が多くなる。

電磁弁１への通電時間が短い時には、ソレノイドコイル７に流れる平均電流が小さくなる。すると、ムービングコア５３がコイルスプリング８の付勢力によって戻され、このムービングコア５３の動きに連動してバルブ６のリフト量が小さくなり、バルブ開度が小さくなる。これにより、パージ流量が少なくなる。
電磁弁１への通電が停止された時には、ムービングコア５３がコイルスプリング８の付勢力によって初期位置まで戻され、このムービングコア５３の動きに連動してバルブ６がシート面４０に着座する。これにより、パージ通路１５は閉鎖される。

ここで、バルブ６がシート面４０に着座して確実なシールを実現するためには、バルブ６の端面とシート面４０との平行度の精度が確保されていることが重要である。
ところで、電磁弁１に導入される蒸発燃料中にアルコール燃料が含まれる場合には、バルブケースおよびバルブシートの樹脂材料として、加水分解しやすいＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等は不適当である。一方、ＰＡ６６等は、加水分解はしないものの、アルコールの脱水反応によって生成する水分を吸水しやすいという特性がある。そこで、特に肉厚が相対的に薄いバルブシートの天板部３３が吸水したとき、シート面４０がバルブ６との平行度を維持することができるか否かが問題となる。

まず、比較例の電磁弁について図６に基づいて説明する。比較例の電磁弁は、バルブケース９４の開口９４ａの形状、及び、弁軸Ｚの位置については本発明の一実施形態と同様である。しかし、バルブケース９４には補助壁が設けられておらず、バルブシート９５にはリブが設けられていない。

比較例では、バルブシート９５は、バルブケース９４の周縁端面２１ａにのみ溶着されるため、バルブシート９５が吸水により膨潤すると、弁軸Ｚからの距離が遠いチャンバ側での膨張が、弁軸Ｚからの距離の短い反チャンバ側での膨張に比べて大きくなる。また、変形防止用のリブがないため、天板部３３は、上側へせり上がり、図６（ａ）に太破線で示すように湾曲して変形する。その結果、出口ポート３８の先端が角度θで示すように反チャンバ側に倒れ、シート面４０は、チャンバ側がバルブ６から離れるように傾く。そのため、閉弁時にバルブ６の端面とシート面４０との間にクリアランスＣＬが生じ、シール不良が発生する。

それに対し、本発明の一実施形態では、バルブシート５の天板部３３は、反チャンバ側では側壁２１の周縁端面２１ａに固定され、チャンバ側では補助壁２２の補助端面２２ａに固定されることで、反チャンバ側およびチャンバ側での弁軸Ｚから固定箇所までの距離がほぼ均等となる。また、リブ３５によって天板部３３の変形が抑制される。これにより、シート面４０がバルブ６との平行度を維持することができ、バルブ６がシート面４０に着座したとき、シール不良の発生を防止することができる。

（効果）
次に、本発明の一実施形態による電磁弁１の効果を説明する。
（１）バルブケース４に、反チャンバ側の側壁２１ｂと短手対称面Ｓｙに対して対称に補助壁２２が設けられ、天板部３３が側壁２１ｂの周縁端面２１ａおよび補助壁２２の補助端面２２ａに溶着固定されることで、反チャンバ側およびチャンバ側での弁軸Ｚから固定箇所までの距離がほぼ均等となる。これにより、バルブシート５が吸水性樹脂で成形される場合、バルブシート５が吸水したとき短手対称面Ｓｙに対してほぼ均等に膨潤するため、シート面４０の傾きを抑制することができる。よって、バルブ６がシート面４０に着座したとき、シール不良の発生を防止することができる。

（２）補助壁２２には、入口ポート３１の流路面積以上の流路面積を有する連通路２３が形成されるため、蒸発燃料の最大流量が確保される。
（３）入口ポート３１および連通路２３は、長手対称面Ｓｙに対して対称に形成されることで、入口ポート３１、連通路２３、弁軸Ｚが一直線上に配置されるため、蒸発燃料の流れが良好となる。

（４）バルブシート５に複数のリブ３５が設けられるため、天板部３３の変形を抑制し、シート面の傾きをさらに抑制することができる。
（５）バルブケース４の開口４ａは略長円形状であり、反チャンバ側の側壁２１ｂ、および補助壁２２の、弁軸Ｚに直交方向の断面形状は円弧である。これにより、弁軸Ｚから固定箇所までの距離が、周方向の広い範囲にわたって均等となるため、バルブシート５の吸水に対して有利となる。また、バルブケース４の側壁２１の断面形状が円弧であると、電磁弁１外部への作動音の伝達を抑制することができる。

（６）バルブケース４に入口ポート３１が設けられ、バルブシート５に出口ポート３８が設けられる。これにより、電磁弁１内部のバルブ６の上流側となるフィルタ収容空間４３にメッシュフィルタ７０を設置することができる。また、蒸発燃料の圧力が閉弁方向に作用するため、コイルスプリング８の荷重を比較的小さくすることができ、それに応じて電磁駆動力を小さくすることができるため、電磁弁１の体格を小さくすることができる。

（その他の実施形態）
（ア）上記の実施形態では、バルブケース４の開口４ａは略長円形状に形成され、補助壁２２は略円弧状に設けられる。しかし、本発明の電磁弁の形態はこれに限らない。その他の実施形態によるバルブケースの開口形状および補助壁の形状の例を図７に示す。
図７（ａ）に示す実施形態では、バルブケース９１の開口９１ａは角丸めされた略長方形状であり、弁軸Ｚが開口の中心軸Ｃに対して偏心している。補助壁８２は、バルブケース９１の反チャンバ側の側壁８１と短手対称面Ｓｙに対して対称に、略直線状に設けられる。補助壁８２には、連通路２３が長手対称面Ｓｘに対して対称に形成される。

図７（ｂ）に示す実施形態では、バルブケース９２の開口９２ａは略円形であり、弁軸Ｚが開口の中心軸Ｃに対して偏心している。補助壁８４は、バルブケース９２の反チャンバ側の側壁８３と短手対称面Ｓｙに対して対称に、略円弧状に設けられる。補助壁８４には、連通路２３が長手対称面Ｓｘに対して対称に形成される。

図７（ｃ）に示す実施形態では、バルブケース９３の開口９３ａはしゃもじ形であり、弁軸Ｚが開口の中心軸Ｃに対して偏心している。この場合、しゃもじ形の柄の部分にあたるチャンバ４１部分の短手方向の幅を縮小することで、バルブケース９３の側壁８５は、チャンバ４１側に延びる部分を除いて、断面形状がＣ形に形成される。したがって、側壁８５自身が補助壁に相当する部分を兼ね、開口９３ａの一部が連通路２３を兼ねる。

これらの実施形態でも、バルブシートが吸水により膨潤したとき、短手対称面Ｓｙから固定箇所までの距離が均等となるため、シート面４０の傾きが抑制される。よって、バルブ６がシート面４０に着座したとき、シール不良の発生を防止することができる。

（イ）上記の実施形態では、バルブシート５の天板部３３は、バルブケース４に溶着される。この場合、溶着方法は、レーザ溶着、熱溶着、振動溶着、超音波溶着等、いかなる溶着方法であってもよい。また、溶着に代えて接着により接合してもよい。
（ウ）上記の実施形態では、筒部３９の径方向外側と天板部３３とを連結する複数のリブ３５を弁軸Ｚに対して対称に周方向に１２箇所設けている。複数のリブの数や形状はこれに限らない。また、複数のリブを設けず、筒部と天板部との隅Ｒを大きくしたり、天板部の肉厚を厚くしたりすることで、天板部変形を抑制するようにしてもよい。

（エ）上記の実施形態では、バルブケース４に入口ポート３１を設け、バルブシート５に出口ポート３８を設ける。その逆に、バルブケースに出口ポートを設け、バルブシートに入口ポートを設けてもよい。すなわち、特許請求の範囲に記載の「第１ポート」を出口ポートとし、「第２ポート」を入口ポートとしもよい。
（オ）上記の実施形態では、柵状のメッシュフィルタ７０を採用しているが、フィルタとして、略円筒形状のフィルタが筒部を囲むように設置されてもよい。また、樹脂のメッシュ状シートに代えて、金網、不織布などを採用してもよい。

（カ）上記の実施形態では、付勢手段としてのコイルスプリング８がバルブ６を閉弁方向へ付勢し、電磁駆動部９がバルブ６を開弁方向へ駆動する。その逆に、付勢手段がバルブを開弁方向へ付勢し、電磁駆動部がバルブを開弁方向へ付勢するようにしてもよい。
（キ）上記の実施形態では電磁弁として電磁式流量制御弁を採用しているが、電磁弁として電磁式開閉弁を採用してもよい。また、常閉型（ノーマリクローズタイプ）の電磁弁だけでなく、常開型（ノーマリオープンタイプ）の電磁弁に本発明を適用してもよい。

（ク）電磁弁に導入される流体は蒸発燃料に限らない。バルブシートが吸水性樹脂で成形され、水分を含む流体によってバルブシートが変形する可能性がある場合は、本発明の効果が発揮される。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

１ ・・・電磁弁、
２ ・・・コイルアッセンブリ、
３ ・・・ハウジング、
４ ・・・バルブケース（弁ケース）、
４ａ・・・開口、
５ ・・・バルブシート（蓋部材）、
６ ・・・バルブ（弁部材）、
７ ・・・ソレノイドコイル、
８ ・・・コイルスプリング（付勢手段）、
９ ・・・電磁駆動部、
２０ ・・・弁収容部、
２１ ・・・側壁、
２１ａ・・・周縁端面、
２２ ・・・補助壁、
２２ａ・・・補助端面（開口側の端面）、
２３ ・・・連通路、
２７ ・・・底壁、
３１ ・・・入口ポート（第１ポート）、
３３ ・・・天板部、
３５ ・・・リブ、
３８ ・・・出口ポート（第２ポート）、
３９ ・・・筒部、
４０ ・・・シート面（弁座）、
４１ ・・・チャンバ、
Ｃ ・・・開口の中心軸、
Ｚ ・・・弁軸、
Ｓｘ ・・・長手対称面、
Ｓｙ ・・・短手対称面。

Claims (6)

1. 側壁と底壁とからなり一端に開口を有する略筒状に樹脂で成形され、前記開口の中心軸に対して偏心して配置される弁収容部、及び、前記開口の中心軸に対して前記弁収容部と反対側に設けられ前記側壁もしくは前記底壁の外部と連通する第１ポート、を有する弁ケースと、
   樹脂で成形され、前記開口の周縁に形成される周縁端面に溶着または接着されて前記開口を塞ぐ天板部、前記天板部の外部と連通する第２ポート、前記天板部から前記弁収容部側に延び前記第２ポートと連通する流体通路を有する筒部、及び、前記筒部の端面に形成される弁座、を有する蓋部材と、
   前記弁収容部に収容され、前記弁座に着座または離座することにより、前記第１ポートと前記第２ポート間の流体の流路を遮断または連通する弁部材と、
   前記弁収容部に収容され、前記弁部材を閉弁または開弁方向へ付勢する付勢手段と、
   前記弁収容部に収容され、電磁吸引力を発生させることにより、前記付勢手段に抗して前記弁部材を開弁または閉弁方向へ駆動する電磁駆動部と、
   を備え、
   前記弁収容部の中心軸である弁軸と前記開口の中心軸とを含む仮想平面を長手対称面とし、前記弁軸を含み当該長手対称面と直交する仮想平面を短手対称面とすると、
   前記弁ケースは、前記弁軸に近い側の側壁と前記短手対称面に対して対称に且つ前記弁ケースと一体的に補助壁を設けており、
   前記蓋部材は、前記天板部が前記周縁端面に溶着または接着されるとともに、前記天板部が前記補助壁の前記開口側の端面に溶着または接着されることを特徴とする電磁弁。
2. 前記補助壁は、前記第１ポートの流路面積以上の流路面積を有し前記第１ポートと前記弁収容部とを連通する連通路が形成されることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
3. 前記第１ポートおよび前記連通路は、前記長手対称面に対して対称に形成されることを特徴とする請求項２に記載の電磁弁。
4. 前記蓋部材は、前記筒部の径方向外側と前記天板部とを連結する複数のリブを前記弁軸に対して対称に設けていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁弁。
5. 前記弁ケースの前記弁軸に近い側の側壁および前記補助壁は、前記弁軸に直交方向の断面形状が円弧であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電磁弁。
6. 前記第１ポートは、前記弁ケースの外部から流体を導入する入口ポートであり、
   前記第２ポートは、前記蓋部材の外部に流体を排出する出口ポートであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電磁弁。

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