特開 2023-4482 ソレノイドバルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023004482

(43)【公開日】2023-01-17

(54)【発明の名称】ソレノイドバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/06 20060101AFI20230110BHJP

【ＦＩ】

F16K31/06 305K

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021106162

(22)【出願日】2021-06-25

(71)【出願人】

【識別番号】000220505

【氏名又は名称】日本電産トーソク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179969

【弁理士】

【氏名又は名称】駒井 慎二

(74)【代理人】

【識別番号】100092853

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 亮一

(72)【発明者】

【氏名】清水 洸希

(72)【発明者】

【氏名】中西 智彦

【テーマコード（参考）】

3H106

【Ｆターム（参考）】

3H106EE41

3H106GB01

3H106GC27

3H106GD02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】シール部材の組付作業性を高めることができるソレノイドバルブを提供する。
【解決手段】軸方向端面に開口する開口部の径方向に広がる環状の鍔部２Ａを有し、内部に弁体を収容したバルブケースを備え、該バルブケースの鍔部２Ａの軸方向一端面に設けられた環状凹溝４内に環状のシール部材６を装着したソレノイドバルブにおいて、鍔部２Ａには、該鍔部２Ａを軸方向に貫通する貫通孔部５と、該貫通孔部５と環状凹溝４とを連結する連結部７と、を備え、貫通孔部５は、縮径部５Ｃを有し、シール部材６は、環状凹溝４内に装着される環状部６Ａと、該環状部６Ａに対して少なくとも軸方向に突出して貫通孔部５を貫通する突起部６Ｂとを備え、該突起部６Ｂに、貫通孔部５の縮径部５Ｃの内径φｄ２よりも大きな外径φＤ１（＞φｄ２）を有する拡径部６ｃを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向端面に開口する開口部の径方向に広がる環状の鍔部を有し、内部に弁体を収容したバルブケースを備え、該バルブケースの前記鍔部の軸方向一端面に設けられた環状凹溝内に環状のシール部材を装着したソレノイドバルブであって、
前記鍔部には、前記鍔部を軸方向に貫通する貫通孔部と、前記貫通孔部と前記環状凹溝とを連結する連結部と、を備え、
前記貫通孔部は、縮径部を有し、
前記シール部材は、前記環状凹溝内に装着される環状部と、該環状部に対して少なくとも軸方向に突出して前記貫通孔部を貫通する突起部とを備え、該突起部に、前記貫通孔部の前記縮径部の内径よりも大きな外径を有する拡径部を備えたことを特徴とするソレノイドバルブ。

【請求項2】

前記拡径部は、前記突起部の軸方向中間部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のソレノイドバルブ。

【請求項3】

前記シール部材の前記突起部は、前記環状部から径方向に延出する径方向延出部と、該径方向延出部から軸方向に屈曲して前記貫通孔部を貫通する軸方向貫通部とを備え、
前記径方向延出部は、前記連結部に収容されていることを特徴とする請求項１または２に記載のソレノイドバルブ。

【請求項4】

前記シール部材の前記突起部の先端部を前記貫通孔部から外部に突出させたことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のソレノイドバルブ。

【請求項5】

前記シール部材の前記環状部の周方向複数箇所に、径方向内方に向かって突出する抜け防止用突起を一体に突設したことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載のソレノイドバルブ。

【請求項6】

前記シール部材は、ゴム製のＯリングであることを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載のソレノイドバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ソレノイドバルブを被取付体に取り付ける際、バルブケースと被取付体との間のシール性を確保するようにしたソレノイドバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

ソレノイドバルブは、ソレノイドに発生する電磁力によってバルブケース内に収容された弁体を移動させ、流体の圧力（油圧、空圧、水圧など）や流量を制御するものであるが、他の機器のハウジング、つまり被取付体などへの取付部は、Ｏリングなどのシール部材によって高いシール性が確保されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、バルブケースの軸方向端部に形成された鍔部（フランジ部）の接合端面（取付面）には、環状凹溝が形成されており、この環状凹溝には、環状のシール部材が装着されている。このようなソレノイドバルブを他の機器に取り付ける場合、バルブケースの鍔部が他の機器のハウジングなどに密着した状態で当該ソレノイドバルブがボルトなどの締結具によって取り付けられるが、このとき、鍔部の環状凹溝に装着されたシール部材が押し潰されるため、ソレノイドバルブの他の機器のハウジングなどへの取付部に高いシール性が確保され、この取付部からの流体の漏れが確実に防がれる。

【0003】

ところで、ソレノイドバルブの組み立てに際しては、シール部材がバルブケースの鍔部に形成された環状凹溝に組み込まれるが、シール部材の潰し代を確保するために、シール部材の断面径は、溝幅よりも小さく設定されるため、環状凹溝に組み込まれたシール部材が環状凹溝から脱落し易いために組付作業性が悪いという問題がある。

【0004】

そこで、例えば、特許文献２には、環状凹溝からの脱落と倒れを防ぐことができるパッキン（シール部材）が提案されている。具体的には、このパッキンは、環状のパッキン本体に突起状の内側倒れ防止部と外側倒れ防止部及び外れ止め部を設けたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－０６５８１５号公報

【特許文献2】特開２０１８－１９４１１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献２において提案されたパッキン（シール部材）は、これが装着される環状凹溝への正確な位置決めと環状凹溝からの脱落防止が必ずしも十分ではなく、組付作業性の点で改善の余地が残されている。

【0007】

したがって、本発明の第１の目的は、シール部材の正確な位置決めと組付時の確実な脱落防止を実現することによって、該シール部材の組付作業性を高めることができるソレノイドバルブを提供することにある。

【0008】

また、特許文献１や特許文献２において提案されたシール部材を含む従来のシール部材にあっては、これをバルブケースの環状凹溝に組み、被取付体に取り付けてしまうと、外部から当該シール部材を目視することができないため、シール部材が環状凹溝に組み込まれているか否かを判別することができないという問題もある。

【0009】

したがって、本発明の第２の目的は、バルブケースを被取付体に取り付けた後においてシール部材がバルブケースに組み込まれているか否かを外部から目視によって容易且つ確実に判別することができるソレノイドバルブを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記第１の目的を達成するため、本発明は、軸方向端面に開口する開口部の径方向に広がる環状の鍔部を有し、内部に弁体を収容したバルブケースを備え、該バルブケースの前記鍔部の軸方向一端面に設けられた環状凹溝内に環状のシール部材を装着したソレノイドバルブにおいて、前記鍔部には、前記鍔部を軸方向に貫通する貫通孔部と、前記貫通孔部と前記環状凹溝とを連結する連結部と、を備え、前記貫通孔部は、縮径部を有し、前記シール部材は、前記環状凹溝内に装着される環状部と、該環状部に対して少なくとも軸方向に突出して前記貫通孔部を貫通する突起部とを備え、該突起部に、前記貫通孔部の前記縮径部の内径よりも大きな外径を有する拡径部を備えたことを特徴とする。

【0011】

また、前記第２の目的を達成するため、本発明は、前記シール部材の前記突起部の先端部を前記貫通孔部から外部に突出させたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、シール部材のバルブケースの環状凹溝への組み込みに際しては、該シール部材の環状部をバルブケースの環状凹溝に嵌め込んだ後、突起部をバルブケースの貫通孔部に通し、該突起部の拡径部を押し潰しながら貫通孔部の縮径部に通せば、該拡径部が縮径部に係止される。つまり、バルブケースの縮径部がストッパとなってシール部材の拡径部の通過、すなわち、シール部材のバルブケースの環状凹溝からの脱落を確実に阻止するため、シール部材の組み込み時に該シール部材がバルブケースの環状凹溝から脱落ずることがなく、これによってシール部材の組込作業性が高められる。また、シール部材の突起部に形成された拡径部がバルブケースの貫通孔部に形成された縮径部に係止されるため、シール部材のバルブケースに対する位置決めが正確になされる。

【0013】

さらに、本発明によれば、シール部材の突起部の先端部をバルブケースの貫通孔部から外部に突出させたため、シール部材がバルブケースの環状凹溝に装着されているか否かを外部から目視によって簡単且つ確実に判別することができる。また、シール部材の組込作業に際しては、該シール部材の突起部のバルブケース外へと突出した先端部を引っ張って拡径部を貫通孔部の縮径部に容易に通すことができ、これによってもシール部材の組込作業性が高められる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係るソレノイドバルブの側面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線断面図である。

【図3】図２のＢ部拡大詳細図である。

【図4】図２のＣ部拡大詳細図である。

【図5】本発明に係るソレノイドバルブのシール部材が組み込まれていない状態の底面図である。

【図6】図５のＤ－Ｄ線拡大断面図である。

【図7】シール部材の斜視図である。

【図8】図７のＥ－Ｅ線断面図である。

【図9】（ａ）～（ｃ）は本発明に係るソレノイドバルブにおけるシール部材の組込要領をその工程順に示す部分縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

【0016】

図１は本発明に係るソレノイドバルブの側面図、図２は図１のＡ－Ａ線断面図、図３は図２のＢ部拡大詳細図、図４は図２のＣ部拡大詳細図、図５は本発明に係るソレノイドバルブのシール部材が組み込まれていない状態の底面図、図６は図５のＤ－Ｄ線拡大断面図、図７はシール部材の斜視図、図８は図７のＥ－Ｅ線断面図である。なお、以下においては、図１及び図２の上下方向を「軸方向」、左右方向を「径方向」として説明する。

【0017】

図１及び図２に示すソレノイドバルブ１は、通電によって不図示のソレノイドに発生する電磁力によってバルブケース２内に収容された不図示の弁体を開閉し、流体の圧力（油圧、空圧、水圧など）や流量を制御するものであって、バルブケース２の軸方向一端（図１及び図２の下端）には、略矩形の開口部２ａ（図５参照）が開口している。そして、このバルブケース２の軸方向一端（図１及び図２の下端）には、開口部２ａから径方向に広がる鍔部（フランジ部）２Ａが一体に形成されており、この鍔部２Ａの径方向に対向する２箇所には、図５に示すように、軸方向（図５の紙面垂直方向）に貫通する円孔状のボルト挿通孔３がそれぞれ形成されている。

【0018】

ところで、バルブケース２の鍔部２Ａの軸方向一端面（下端面）は、当該ソレノイドバルブ１が他の機器のハウジング１０１（図２参照）に取り付けられた状態では、ハウジング１０１の取付面（図２の上面）に密着する面であって、この面には、図２及び図５に示すように、開口部２ａを中心とする縦断面矩形の円環状の環状凹溝４が形成されている。

【0019】

また、バルブケース２の鍔部２Ａの周方向１箇所には、図６に詳細に示すように、環状凹溝４に連通する大小異径の円孔状の貫通孔部５が軸方向に貫設されている。そして、図５及び図６に示すように、バルブケース２のフランジ部２Ａの取付面（図６においては下面）には、環状凹溝４と貫通孔部５とを連結する径方向に沿う溝状の連結部７が形成されている。また、図６に示すように、貫通孔部５の軸方向中間部（中間高さ位置）には、他の上下の孔５Ａ，５Ｂの内径φｄ１よりも小さな内径φｄ２（＜φｄ１）の縮径部５Ｃが形成されている。つまり、貫通孔部５においては、縮径部５Ｃの上下に、該縮径部５Ｃよりも大径の孔５Ａ，５Ｂが形成されており、上側の孔５Ａと縮径部５Ｃとは、下方に向かって縮径するテーパ面５ａによって接続されており、下側の孔５Ｂと縮径部５Ｃとは、下方に向かって拡径するテーパ面５ｂによって接続されている。

【0020】

ところで、バルブケース２の鍔部２Ａの軸方向一端面（取付面）に形成された円環状の環状凹溝４には、図７に示す円環状のシール部材６が図２に示すように装着される。このシール部材６は、ゴム製のＯリングであって、ゴムの材質としては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）などの中から最適なものが選定される。

【0021】

上記シール部材６は、図７及び図８に示すように、バルブケース２に形成された環状凹溝４内に装着される円環状の環状部６Ａと、該環状部６Ａの周方向１箇所から軸方向（図７及び図８の垂直上方）に一体に突出してバルブケース２の貫通孔部５を貫通する突起部６Ｂとを備えている。ここで、突起部６Ｂは、環状部６Ａから径方向外方（図８の左方）に一体に延出する径方向延出部６ａと、該径方向延出部６ａから上方に向かって直角に屈曲してバルブケース２の孔部５を貫通する軸方向貫通部６ｂとを備えている。

【0022】

そして、シール部材６の軸方向貫通部６ｂの軸方向中間部（中間高さ位置）には、図３に示すように、バルブケース２の貫通孔部５に形成された縮径部５ｃの内径φｄ２(図６参照）よりも大きな外径φＤ１（＞φｄ２）を有する球形の拡径部６ｃが一体に形成されている。なお、シール部材６の突起部６Ｂに形成された軸方向貫通部６ｂの外径φＤ２は、バルブケース２の貫通孔部５に形成された縮径部５Ｃの内径φｄ２（図６参照）よりも小さく設定されており（φＤ２＜φｄ２）、貫通孔部５の上下の孔５Ａ，５Ｂの内径φｄ１は、シール部材６に形成された拡径部６ｃの外径φＤ１よりも僅かに大きな値に設定されている（φｄ１＞φＤ１）。また、シール部材６の突起部６Ｂに形成された軸方向貫通部６ｂの外径φＤ２（図３参照）は、バルブケース２の鍔部２Ａに形成された貫通孔部５の縮径部５Ｃの内径φφｄ２（図６参照）よりも小さく設定されている（φＤ２＜φｄ２）。そして、シール部材６がバルブケース２に組み込まれた図３に示す状態においては、該シール部材６の突起部６Ｂ（軸方向貫通部６ｂ）の先端部は、図示の長さＬだけバルブケース２の鍔部２Ａから上方に突出する。

【0023】

さらに、図７に示すように、シール部材６の環状部６Ａの周方向複数箇所（図示例では、３箇所）には、径方向内方に向かって突出する抜け防止用突起６ｄが周方向に等角度ピッチ（図示例では、１２０°ピッチ）で一体に突設されている。なお、本実施の形態では、シール部材６の環状部６Ａに３つの抜け防止用突起６ｄを突設したが、抜け防止用突起６ｄの数は、３つに限定される訳ではなく、任意の数とすることができる。

【0024】

次に、以上のように構成されたシール部材６のバルブケース２への組込要領を図９（ａ）～（ｃ）に従って以下に説明する。

【0025】

図９（ａ）～（ｃ）は本発明に係るソレノイドバルブ１におけるシール部材６の組込要領をその工程順に示す部分縦断面図であり、シール部材６をバルブケース２に組み込むには、先ず、該シール部材６の環状部６Ａの一部（突起部６Ｂが形成された部分）を除く大部分をバルブケース２の鍔部２Ａに形成された環状凹溝４内に組み込む。次に、図９（ａ）に示すように、シール部材６の突起部６Ｂに形成された軸方向貫通部６ｂをその先端側からバルブケース２の貫通孔部５に通す。具体的には、シール部材６の突起部６Ｂに形成された軸方向貫通部６ｂをその先端側から貫通孔部５に図の下方から通す。このとき、前述のようにシール部材６の突起部６Ｂの中間部に形成された拡径部６ｃの外径φＤ１（図３参照）は、貫通孔部５の縮径部５Ｃの内径φｄ２（図６参照）よりも大きく設定されているため（φＤ１＞φｄ２）、拡径部６ｃは、貫通孔部５の縮径部５Ｃを通過することができず、図示のように縮径部５Ｃに当接する。

【0026】

上述のようにシール部材６の拡径部６ｃがバルブケース２の貫通孔部５に形成された縮径部５Ｃに当接した状態では、シール部材６の突起部６Ｂの軸方向貫通部６ｂは、図９（ｂ）に示すように、その先端部がバルブケース２の鍔部２Ａから上方へと突出しているため、この軸方向貫通部６ｂの突出している先端部を作業者が指で摘んでこれを上方へと引っ張ると、ゴム製のシール部材６の拡径部６ｃが図示のように弾性変形して押し潰されるため、この拡径部６ｃが貫通孔部５の縮径部５Ｃを通過することができる。なお、このとき、貫通孔部５の下方のテーパ面５ｂが弾性変形したシール部材６の拡径部６ｃを貫通孔部５の縮径部５Ｃへと案内する役目を果たす。

【0027】

以上のように、シール部材６のバルブケース２への組込作業に際しては、該シール部材６に形成された軸方向貫通部６ｂのバルブケース２外へと突出する先端部を引っ張って拡径部６ｃを貫通孔部５の縮径部５Ｃに容易に通すことができるため、シール部材６の組込作業性が高められる。

【0028】

そして、上述のようにシール部材６の拡径部６ｃがバルブケース２の貫通孔部５の縮径部５Ｃを通過して上側の孔５Ａに組み込まれると、拡径部６ｃは、自身の弾性復元力によって形状が元の球形に戻るため、図９（ｃ）に示すように、拡径部６ｃがストッパとして機能する孔部５の上側のテーパ面５ａによって受けられ、その縮径部５Ｃへの通過、つまり、シール部材６のバルブケース２の環状凹溝４からの脱落が確実に防がれる。このため、シール部材６のバルブケース２への組付作業性が高められ、当該ソレノイドバルブ１の生産性も高められる。また、シール部材６の突起部６Ｂに形成された拡径部６ｃがバルブケース２の貫通孔部５に形成された縮径部５Ｃに係止されるため、シール部材６のバルブケース２に対する位置決めが正確になされる。

【0029】

図９（ｃ）に示すように、シール部材６の突起部６Ｂがバルブケース２の貫通孔部５に通されると、該シール部材６のバルブケース２の環状凹溝４への組み込みが終了するが、このようにシール部材６がバルブケース２の環状凹溝４に組み込まれた状態では、シール部材６の環状部６Ａの周方向複数箇所（本実施の形態では、３箇所）に突設された抜け防止用突起６ｄが図４に示すように環状凹溝４内で押し潰されて該環状凹溝４の側壁に押圧されるため、これらの抜け防止用突起６ｄと環状凹溝４の側壁との間に発生する摩擦抵抗力によってもシール部材６の環状凹溝４からの脱落が防がれる。このことによってもシール部材６のバルブケース２の環状凹溝４への組付作業性が高められる。なお、シール部材６のバルブケース２の環状凹溝４内への組付作業が終了すると、図３及び図９（ｃ）に示すように、該シール部材６の突起部６Ｂに形成された径方向延出部６ａがバルブケース２に貫設された孔部５の下側の孔５Ｂと連結部７に収容されて外部に露出することがない。

【0030】

また、シール部材６のバルブケース２の環状凹溝４内への組付作業が終了すると、図３及び図９（ｃ）に示すように、シール部材６の突起部６Ｂ（軸方向貫通部６ｂ）の先端部がバルブケース２の鍔部２Ａから上方に図示の長さＬだけ突出するため、シール部材６がバルブケース２の環状凹溝４に組み込まれているか否かを目視によって簡単且つ確実に判別することができる。つまり、シール部材６の突起部６Ｂ（軸方向貫通部６ｂ）の先端部がバルブケース２の鍔部２Ａから上方に突出している場合には、シール部材６がバルブケース２の環状凹溝４に組み込まれており、シール部材６の突起部６Ｂ（軸方向貫通部６ｂ）の先端部がバルブケース２の鍔部２Ａから上方に突出していない場合には、シール部材６がバルブケース２の環状凹溝４に組み込まれていないものと判別することができる。

【0031】

以上の手順を経てバルブケース２の環状凹溝４にシール部材６が組み込まれたソレノイドバルブ１は、バルブケース２の鍔部２Ａの軸方向一端面（取付面）が例えば他の機器のハウジング１０１（図２参照）の取付面に密着した状態で、鍔部２Ａに形成された２つのボルト挿通孔３（図５参照）に挿通する不図示のボルトをハウジング１０１にねじ込むことによって、ソレノイドバルブ１が他の機器のハウジング１０１に取り付けられる。このようにソレノイドバルブ１が他の機器のハウジング１０１に取り付けられると、該ソレノイドバルブ１のバルブケース２に形成された環状凹溝４内に組み込まれたシール部材６が押し潰されてソレノイドバルブ１と他の機器のハウジング１０１との取付部を確実にシールするため、この取付部からの流体の漏れが確実に防がれる。この状態では、シール部材６の突起部６Ｂに形成された径方向延出部６ａは、前述のように、バルブケース２の鍔部２Ａに形成された連結部７と貫通孔部５の下側の孔５Ｂ内で押し潰されて他の機器のハウジング１０１に密着するため、貫通孔部５と連結部７からの流体の漏れが確実に防がれる。

【0032】

なお、以上の実施の形態では、シール部材６に１つの突起部６Ｂを形成したが、この突起部６Ｂをシール部材６の周方向複数箇所に形成しても良い。

【0033】

その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0034】

１ ソレノイドバルブ
２ バルブケース
２Ａ バルブケースの鍔部
２ａ バルブケースの開口部
４ 環状凹溝
５ 貫通孔部
５Ａ 貫通孔部の上側の孔
５Ｂ 貫通孔部の下側の孔
５Ｃ 貫通孔部の縮径部
６ シール部材
６Ａ シール部材の環状部
６Ｂ シール部材の突起部
６ａ 突起部の径方向延出部
６ｂ 突起部の軸方向貫通部
６ｃ 突起部の拡径部
６ｄ 環状部の抜け防止用突起
７ 連結部
φＤ１ シール部材の拡径部の外径
φＤ２ シール部材の貫通部の外径
φｄ１ 上下の孔の内径
φｄ２ 縮径部の内径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】