JPH0422139Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 考案の目的 (1) 産業上の利用分野 この考案は流体の流れを制御する流体制御弁に
関し、更に詳しくは、ダイアフラムによつて作動
流体の圧力キヤンセルを行うようにした比例型流
体制御弁に好適な流体制御弁において該ダイアフ
ラムの取付け構造の改良に関する。

(2) 従来の技術 作動流体の流入路と流出路とを連通する弁穴を
開閉する弁体に作動流体の差圧が作用して弁体の
正確な開閉動作ができなくなるのを防止するた
め、流出路（もしくは流入路）側にダイアフラム
によつて画成されたダイアフラム室を設け、流入
路（もしくは流出路）の圧力をダイアフラム室に
導いて圧力キヤンセルを行う流体制御弁は、特開
昭56−70182号公報、特開昭57−1881号公報等に
よつて既に公知である。

しかしながら、これらの技術においては、ダイ
アフラムの内外周縁はともにビードすなわち輪状
の膨出部を設け、その外周縁は弁箱によつて挟着
保持し、また、その内周縁は弁体もしくは弁棒に
固設された取付け部材（保持部材・固定用金具）
によつて挟着保持し、ダイアフラムを所定状態に
保持している。

このため、これらの技術によればダイアフラム
の内外周縁部の取付け作業において、挟着操作の
手間がかかるとともに、該内外周縁部の噛込みが
生じ易く、かつ、そのシール性にも問題があり、
ダイアフラムの作動ひいては圧力キヤンセルの機
能に悪影響を与えるものである。

(3) 考案が解決しようとする問題点 本考案は上記実情に鑑み、ダイアフラム部分の
組立て性を向上させ、噛込みによる機能障害が生
ずることのない流体制御弁を得ることを目的とす
るものである。

Ｂ 考案の構成 (1) 問題点を解決するための手段 本考案によれば、作動流体の一方の流路と他方
の流路とを連通する弁穴を開閉する弁体を有し、
前記流路の一方側に前記弁体に連通されるダイア
フラムによつて画成されたダイアフラム室を設
け、前記流路の他方側の圧力をこのダイアフラム
室に導いて圧力キヤンセルを行う流体制御弁にお
いて、ダイアフラムの外周縁部には外方に向けて
外方把持溝を形成し、また内周縁部には内方に向
けて内方把持溝を形成し、外周保持体の内周に形
成した係止突条に前記外方把持溝を嵌合し、内周
保持体の外周に形成した係止突条に前記内方把持
溝を嵌合し、前記把持溝と係止突条との嵌合部を
一体的に固着してなることを特徴とする。

(2) 作用 組立て時において、ダイアフラム部分はユニツ
ト体となり、外周保持体は弁箱等の枠体部分に、
また内周保持体は弁体もしくは弁棒に取付けら
れ、ダイアフラムの中心設定が自動的になされ
る。

作動流体が作用したとき、ダイアフラムの内外
周縁部は内外周保持体に一体的に固着されている
ので、気密性が高く、このため良好な圧力キヤン
セル機能が発揮される。

(3) 実施例 本考案の流体制御弁の実施例を図面に基づいて
説明する。

第１図はその一実施例の流体制御用電磁弁Ｖを
示し、自動車の内燃機関において、アイドル回転
制御・空燃比制御・EGR制御等に使用される。

この流体制御電磁弁Ｖは、弁体の開閉動作によ
り流体の流れを制御する流体制御部１と、該流体
制御部１の弁体を電磁力により作動する電磁作動
部２とを含む。

以下、流体制御部１及び電磁作動部２の構成を
概括的に説明する。

流体制御部１においては、弁箱１０内に流入路
１１及び流出路１２が形成され、これらの流入路
１１と流出路１２とは弁穴１３により連通され、
該弁穴１３の周囲に後記する弁体１６が着座する
弁座１４が形成される。

弁体１６は、弁座１４に対向する円板状の弁板
１７とこれに一体的に連設される円筒部分１８と
からなる弁本体部１９及び該弁板１７の前面に固
着されたゴム製のシール体２０からなる。弁板１
７の背面すなわち流出路１２に面する側の受圧面
積は前面すなわち流入路１１に面する側の受圧面
積よりも大きくされている。弁本体部１９には後
記するシヤフト２４に嵌合する内孔１９ａが軸線
方向に貫通状に形成されている。シール体２０は
弁座１４に着座して流体のシールをなす。

弁体１６は、止め輪２２をもつて長尺体のシヤ
フト２４の一端に固着される。止め輪２２は薄鋼
板で形成され、JISにおけるＥ型止め輪あるいは
特殊止め輪が使用され、シヤフト２４の溝に弾性
をもつて嵌着される。シヤフト２４は弁体１６を
始め、電磁弁を構成する各部材を取り付けるため
鍔を含めその径を適宜変化させられている。な
お、この弁体１６のシヤフト２４への固定は、シ
ヤフト２４に係止される止め輪２２以外に、弁本
体１９に形成された円孔１９ａをもつてシヤフト
２４の外径に焼きばめ固着されるか、あるいは、
弁本体部１９の先端部とシヤフト２４とを貫通す
る固定ピン（図示せず）をもつてなされる。

該シヤフト２４は板ばね２５，２６に支持さ
れ、軸方向への移動が自由にされている。すなわ
ち、板ばね２５，２６は金属製の薄円板体よりな
り、中心に円孔が穿設され、周縁部を弁箱あるい
は後記するハウジング３５等の枠体によつて保持
され、中心孔にシヤフト２４が挿通支持されてな
る。

弁体１６の弁本体部１９の後端にはダイアフラ
ム２８を主体とするダイアフラム装置２７が一体
的に装着され、前記流入路１１と後記する導圧通
路３２を介して連通するダイアフラム室２８Ａを
形成する。

ダイアフラム装置２７はゴム製のダイアフラム
２８と外周保持体２９と内周保持体３０とを含
む。外周及び内周保持体２９，３０は金属または
硬質の合成樹脂体からなり、外周保持体２９は弁
箱１０に係合して保持され、内周保持体３０はシ
ヤフト２４に嵌合固定されるとともに弁本体部１
９の後端部に気密に嵌挿される。

このダイアフラム装置２７とは別体に、後記す
る導圧通路３２を有する介装部材３１が内周保持
体３０の後端に連なつて板ばね２５との間に介装
される。従つて、内周保持体３０がこの介装部材
３１の機能を兼ねるものであれば、省略されう
る。

ダイアフラム室２８Ａに連通する導圧通路３２
は弁体１６及びダイアフラム装置２７に形成され
る。もつと詳しくは、弁本体部１９の内孔１９ａ
を臨んで十字状に弁体の導圧通路３２ａが凹設さ
れ、また、内周保持体３０にも該導圧通路３２ａ
に連通する導圧通路３２ｂが凹設され、更に、介
装部材３１にも同様に導圧通路３２ｃが凹設され
る。弁体１６の導圧通路３２ａはその入口を介し
て流入路１１に連通し、介装部材３１においては
出口を介してダイアフラム室２８Ａに連通する。

以上の流体制御部１は弁箱１０にダイアフラム
装置２７の外周保持体２９を嵌合して取り付け、
これらを後記する電磁作動部２から延設されるハ
ウジングをかしめて固定される。

電磁作動部２においては、シヤフト２４を電磁
力により軸方向に移動させる機構が金属製の円筒
状のハウジング３５内に収容される。すなわち、
シヤフト２４の中間部に磁性体よりなる可動コア
３６が固定され、この可動コア３６に対向して磁
性体よりなる円筒状の固定コア３７がその内孔３
７ａにシヤフト２４を移動自在に抱持するように
配される。

固定コア３７の外周には、合成樹脂製のボビン
３９に巻回された電磁コイル４０が配置される。
更に電磁コイル４０を被覆するモールデイング成
形による合成樹脂製カバー４１がボビン３９を囲
んで接合面４２を介して径方向に配される。接合
面４２の軸線方向の両側には環状のシール溝４３
が形成され、このシール溝４３内に環状シール部
材４４が装着されている。

カバー４１の一端には半径方向外方に突出した
ソケツト部４６が一体的に設けられる。このソケ
ツト部４６には、電磁コイル４０と電気的接続さ
れる端子４６ａが収容され、このソケツト部４６
を案内として外部電源に通じるプラグ（図示せ
ず）が嵌合される。

これらのボビン３９及びカバー４１を挟み付け
るようにこれらの両側には磁性体よりなる第１ヨ
ーク４７及び第２ヨーク４８が配され、第１ヨー
ク４７は可動コア３６を移動自在に外嵌され、第
２ヨーク４８は固定コア３７の端部に外嵌され
る。

以上の部材中、ハウジング３５、第１ヨーク４
７、可動コア３６、固定コア３７及び第２ヨーク
４８は環状となつて、磁路を形成する。

ハウジング３５の後端部はかしめられてアジヤ
スタホルダ５０を保持するとともに、第２ヨーク
４８の後端面と該アジヤスタホルダ５０の前端面
とで板ばね２６を挟着保持している。この板ばね
２６に接してばね受座５１がシヤフト２４に嵌装
され、止め輪５２をもつて抜け出しを阻止されて
いる。

アジヤスタホルダ５０の内筒部５０ａの内周に
は内ねじ５３が切られ、この内ねじ５３に外ねじ
５４ａが形成されたアジヤスタ５４が螺装されて
いる。

アジヤスタ５４の前面ばね受座５４ｂと前記ば
ね受座５１との間にコイルばね５５が介装され、
この付勢力でばね受座５１及びシヤフト２４を介
して弁体１６を弁座１４に押し付けている。

なお、この電磁弁Ｖの取付けのため、この電磁
弁Ｖに付置して取付けリブ６０が設けられるが、
この電磁弁において付加的な構成にすぎない。

また、シヤフト２４の支持構造として板ばねに
よる支持手段を採つているが、他の適宜の軸受を
使用することができ、この点も本考案において本
質的事項ではない。

この実施例では、ダイアフラム装置２７におい
て、ダイアフラム２８を外周及び内周保持体２
９，３０に一体的に固定したことに特徴を有し、
その詳細構造を第２図に示す。

ダイアフラム２８は弾性素材をもつて環状に形
成され、外周及び内周縁の保持体２９，３０に固
着された把持部２８ａ，２８ｂと圧力応動部２８
ｃとからなる。

外周縁の把持部２８ａには外方に向けて外方把
持溝２８ｄが凹設され、内周縁の把持部２８ｂに
は内方に向けて内方把持溝２８ｅが凹設されてい
る。また外周把持部２８ａの側面には、複数本
（２〜３本）の突条２８ｆが環状に連続して形成
される。

外周保持体２９はリング状をなし、その内周に
係止突条２９ａが連続的に形成され、その係止突
条２９ａにダイアフラム２８の外方把持溝２８ｄ
が弾圧的に被着される。２９ｂはＯリング溝であ
る。

内周保持体３０は実質的に円筒体をなし、その
端部にフランジ部３０ａが形成され、該フランジ
部３０ａの外周に係止突条３０ｂが連続的に形成
される。この係止突条３０ｂにダイアフラム２８
の内方把持溝２８ｅが弾圧的に被着される。

内周保持体３０は軸方向に貫通する内孔３０ｃ
をもつてシヤフト２４へ強制的に嵌合される。

内周保持体３０はフランジ部３０ａに連なつて
外径が縮径されたスピゴツト部３０ｄを有し、弁
本体部１９のソケツト部に嵌挿される。

内周保持体３０には更に、内孔３０ｃに臨んで
導圧通路３２ｂが十字状に軸線方向に凹設されて
いる。この導圧通路３２ｂは弁体１６の導圧通路
３２ａ並びに介装部材３１の導圧通路３２ｃに接
続され、流入路１１からダイアフラム室２８Ａに
連通する導圧通路３２の一部を形成する。なお、
シヤフト２４に導圧通路３２が形成されるなら
ば、この導圧通路３２ｂが不用であることはいう
までもない。

外周及び内周保持体２９，３０は金属あるいは
硬質の合成樹脂をもつて成形されるが、金属にお
いてはアルミニウムがゴムとの接着性あるいは十
字穴の引抜きによる成形性から推奨される。

このようなダイアフラム装置２７は、ダイアフ
ラム２８の把持溝２８ｄ，２８ｅに外周及び内周
保持体２９，３０の係止突条２９ａ，３０ｂを嵌
め込んで、この嵌合部を焼付けにより固着処理し
て装置全体の一体化がなされる。

なお、この焼付け固着において、外周保持体に
多数個の凹部もしくは孔が環状に穿設されること
により、一層強固な固着が得られる。

この流体制御電磁弁Ｖの作動を説明する。

電磁コイル４０に電流が供給されず電磁コイル
４０が非励磁（消磁）状態にあるときには、ばね
５５のばね付勢によりシヤフト２４及び可動コア
３６が図示の位置に付勢されていて、弁体１６の
シール体２０は弁座１４に着座している。このた
め、弁穴１３が閉じて流入路１１と流出路１２と
の連通は遮断されているので、流体の流れはな
い。

この状態において、流入路１１の圧力が高まつ
たとき（もしくは流出路１２の圧力が低下したと
き）、流入路１１の圧力は導圧通路３２を介して
ダイアフラム室２８Ａに導びかれているので、弁
板１７の前後面に作用する流体圧の差圧が相殺さ
れ、弁板１７への不所望な力は作用しない。従つ
て、ばね５５の付勢力のみによつて弁体１６は閉
じられている。

端子４６ａを介して電流が電磁コイル４０に供
給されると電磁コイル４０は励磁状態となり、電
磁コイル４０による磁束がハウジング３５、第１
ヨーク４７、可動コア３６、固定コア３７及び第
２ヨーク２８を経てハウジング３５に戻る閉ルー
プの磁路を形成し、可動コア３６と固定コア３７
との間に電流の値に応じた磁気吸引力が生じる。

これに伴つて弁体１６は弁座１４から離れるの
で、弁穴が開いて流入路１１から流出路１２へ流
体が流れる。

このとき、前述のごとく、弁板１７に作用する
流体圧の差圧はダイアフラム室１８Ａに導かれた
流体圧により相殺され、弁板１７への不所望な力
が作用せず、従つて弁体１６は電磁コイル４０に
供給される電流に正確に比例した開度を得ること
ができる。更にまた、弁板１７の背面の受圧面積
が前面の受圧面積よりも大きくされていることか
ら、弁体１６の開弁初期の流量変動が抑制され、
かつ通電に伴う弁体１６の開度の比例性が向上
し、前記したダイアフラム装置１７の作用と相ま
つて一層正確な開度調整がなされる。

このような電磁弁Ｖにおいて、ダイアフラム装
置２７はダイアフラム２８の内外周縁が内・外周
保持体３０，２９に一体的に固着されているの
で、気密性が高く、ダイアフラム２８による圧力
キヤンセル機能を阻害することがない。なお、ダ
イアフラム２８の外縁部の突条２８ｆは弁箱１０
の端面に当接されて、気密性を確保し、該部から
の作動流体の漏れを防ぐ。

電磁弁Ｖの制作組立てにおいて、ダイアフラム
装置２７はユニツトになつているので、そのまま
弁箱１０並びにシヤフト２４に組み込んで組み立
てられる。従つて、ダイアフラム２８の内外周縁
の取付け作業にわずらわされることはない。更
に、この組立て時に、内周保持体３０はシヤフト
２４に嵌合され、外周保持体２９は弁箱１０の端
面に係合するので、ダイアフラム装置２７は自動
的に中心設定がなされ、ダイアフラム２８の有効
径の設定が容易である。

第４図はダイアフラム装置の他の実施例を示
す。図において、先の実施例と同一の部材につい
ては同一の符号が付されている。

この実施例のダイアフラム装置２７は、ダイア
フラム２８′は圧力応動部が長くされたいわゆる
ベロフラム型のものが使用されている。

更に、内周保持体３０′が鍔３０ａよりも更に
後部へ延設され介装部材を兼ねている。これに伴
つて、導圧通路３２ｂも延設され、ダイアフラム
室２８Ａに臨んで開口する出口孔３０ｅが周壁部
に穿設されている。

以上の実施例では電磁駆動される電磁式の弁を
例示して説明したが、本考案に係る弁はこのよう
な電磁弁に限定されるものではなく、電動式、機
械式あるいは流体駆動式の弁にも採用できること
は勿論である。

Ｃ 考案の効果 本考案の流体制御弁は、作動流体の一方の流路
と他方の流路とを連通する弁穴を開閉する弁体を
有し、前記流路の一方側に前記弁体に連動される
ダイアフラムによつて画成されたダイアフラム室
を設け、前記流路の他方側の圧力をこのダイアフ
ラム室に導いて圧力キヤンセルを行う流体制御弁
において、ダイアフラムの外周縁部には外方に向
けて外方把持溝を形成し、また内周縁部には内方
に向けて内方把持溝を形成し、外周保持体の内周
に形成した係止突条に前記外方把持溝を嵌合し、
内周保持体の外周に形成した係止突条に前記内方
把持溝を嵌合し、前記把持溝と係止突条との嵌合
部を一体的に固着してなる構成を採るので、流
体制御弁の組立て作業において、ダイアフラム部
分はユニツト化されているので組付け操作が容易
で、作業効率が向上する。ダイアフラムの内外
周縁の内外保持体との嵌合部の気密性が良好であ
るので、ダイアフラムの圧力キヤンセル機能を確
実に発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の流体制御弁の実施例を示し、第
１図はその一実施例の全体縦断面図、第２図は要
部の拡大断面図、第３図は第２図の−線断面
図である。第４図は他の実施例の部分断面図であ
る。 １１……流入路、１２……流出路、１３……弁
穴、１４……弁座、１６……弁体、２７……ダイ
アフラム装置、２８……ダイアフラム、２８Ａ…
…ダイアフラム室、２８ｄ……外方把持溝、２８
ｅ……内方把持溝、２９……外周保持体、２９ａ
……係止突条、３０……内周保持体、３０ｂ……
係止突条。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 作動流体の一方の流路と他方の流路とを連通す
   る弁穴を開閉する弁体を有し、前記流路の一方側
   に前記弁体に連動されるダイアフラムによつて画
   成されたダイアフラム室を設け、前記流路の他方
   側の圧力をこのダイアフラム室に導いて圧力キヤ
   ンセルを行う流体制御弁において、 ダイアフラムの外周縁部には外方に向けて外方
   把持溝を形成し、また内周縁部には内方に向けて
   内方把持溝を形成し、外周保持体の内周に形成し
   た係止突条に前記外方把持溝を嵌合し、内周保持
   体の外周に形成した係止突条に前記内方把持溝を
   嵌合し、前記把持溝と係止突条との嵌合部を一体
   的に固着してなることを特徴とする流体制御弁。