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(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】P2024141885
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】ソレノイドバルブ装置
(51)【国際特許分類】
   F01L 3/08 20060101AFI20241003BHJP
   F16K 31/06 20060101ALI20241003BHJP
【FI】
F01L3/08 H
F16K31/06 385A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023053746
(22)【出願日】2023-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000220505
【氏名又は名称】ニデックパワートレインシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100179969
【弁理士】
【氏名又は名称】駒井 慎二
(72)【発明者】
【氏名】清水 洸希
【テーマコード(参考)】
3H106
【Fターム(参考)】
3H106DA07
3H106DA12
3H106DA23
3H106DB02
3H106DB23
3H106DB32
3H106DC02
3H106DC17
3H106DD03
3H106EE42
3H106KK18
(57)【要約】
【課題】デポジットがソレノイド側に流入することを防止する。
【解決手段】ソレノイドバルブ装置は、吸入側流路及び排出側流路を開閉する弁体を収容する弁体収容部を備えたノズル体と弁体を軸方向に駆動するソレノイドとを備える。ソレノイドは、コイルの励磁によって軸方向に移動するプランジャを備える。ノズル体は、軸方向の一方側に開口を備える筒状弁体保持部材を備える。弁体の軸方向の他方側は、筒状弁体保持部材によって軸方向に移動可能に支持される。吸入側流路と排出側流路とは、流路開口を介して接続される。弁体は、弁体の軸方向の一方側に、流路開口を開閉する流路開閉部を備える。弁体は、弁体の軸方向の一方側端と他方側端との間に、筒状弁体保持部材の前記開口を開閉する開口開閉部を備える。
【選択図】図3A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
吸入側流路及び排出側流路を備え、前記吸入側流路及び前記排出側流路を開閉する弁体を収容する弁体収容部を備えたノズル体と、
前記弁体を軸方向に駆動するソレノイドと、
を備えるソレノイドバルブ装置であって、
前記ソレノイドは、コイルの励磁によって軸方向に移動するプランジャを備え、
前記ノズル体は、軸方向の一方側に開口を備える筒状弁体保持部材を備え、
前記弁体の軸方向の他方側は、前記筒状弁体保持部材によって軸方向に移動可能に支持され、
前記吸入側流路と前記排出側流路とは、流路開口を介して接続され、
前記弁体は、前記弁体の軸方向の一方側に、前記流路開口を開閉する流路開閉部を備え、
前記弁体は、前記弁体の軸方向の一方側端と他方側端との間に、前記筒状弁体保持部材の前記開口を開閉する開口開閉部を備え、
前記弁体の軸方向の一方側の外周は、前記外周から前記筒状弁体保持部材の内壁まで突出すると共に前記筒状弁体保持部材の内壁によりガイドされる複数の第1のガイド部を備え、
前記弁体の軸方向の他方側の外周は、前記外周から前記筒状弁体保持部材の内壁まで突出すると共に前記筒状弁体保持部材の内壁によりガイドされると共に、前記複数の第1のガイド部から前記弁体の軸方向の他方側に配置される複数の第2のガイド部を備え、
前記複数の第1のガイド部及び前記複数の第2のガイド部の各々の前記筒状弁体保持部材の内壁と接触する部分の軸方向に垂直な断面の輪郭は、曲線であり、
前記筒状弁体保持部材と前記弁体収容部との間には前記筒状弁体保持部材と前記弁体収容部との間をシールするシール部材が配置される、
ことを特徴とするソレノイドバルブ装置。
【請求項2】
前記開口開閉部は、前記流路開閉部によって前記流路開口が開いている場合、前記筒状弁体保持部材の前記開口を閉じる、ことを特徴とする請求項1に記載のソレノイドバルブ装置。
【請求項3】
前記弁体収容部は、筒状空間を備え、
前記筒状弁体保持部材は、外周面を備え、
前記筒状弁体保持部材は、前記弁体収容部の筒状空間に収容され、
前記筒状弁体保持部材の外周面と前記筒状空間の筒状内周面とが接し、
前記筒状内周面と前記外周面との少なくとも一方は、前記弁体の軸方向の他方側にシール部材用周溝を備え、
前記シール部材用周溝には、シール部材が備えられる、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のソレノイドバルブ装置。
【請求項4】
前記シール部材は、ゴム製のOリングである、請求項1又は請求項3に記載のソレノイドバルブ装置。
【請求項5】
前記筒状内周面と前記外周面との少なくとも一方は、前記弁体の軸方向の一方側に周溝を備える、請求項3に記載のソレノイドバルブ装置。
【請求項6】
前記流路開閉部は、軸方向一方側に向かって直径が暫減するテーパー状であり、
前記流路開閉部の軸方向一方側端の外径は、前記流路開口の内径より小さく、
前記流路開閉部の軸方向他方側端の外径は、前記流路開口の内径より大きい、ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のソレノイドバルブ装置。
【請求項7】
前記開口開閉部は、軸方向他方側に向かって直径が暫減するテーパー状であり、
前記開口開閉部の軸方向他方側端の外径は、前記開口の内径より小さく、
前記開口開閉部の軸方向一方側端の外径は、前記開口の内径より大きい、ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のソレノイドバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の技術は、ソレノイドバルブ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車用のエンジンにおいて、燃焼室からピストンリングの隙間などを経由してクランクケース内に吹き抜けたガス(ブローバイガス)は、燃焼室に再導入して燃焼処理するため、専用の配管を用いて吸気管路に導入される。
【0003】
ブローバイガスの通過と遮断とを切り換えるため専用の配管を解放及び閉鎖するソレノイドバルブ装置が設けられる(例えば、特許文献1参照)。ソレノイドバルブ装置はソレノイドと弁体とを備え、弁体にはガイド部が設けられ、弁体は、ソレノイドへの通電により、ガイド部を介して弁体収容部の内周面を摺動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2021-120565号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、吸気管路に導入されるブローバイガスには、クランクケース内の潤滑油のミスト、その他の不完全燃焼生成物が含まれる。このようなオイルミスト又は不完全燃焼生成物は、エンジンの吸気管路内においてデポジット(堆積物)を形成する場合がある。
【0006】
上記ソレノイドバルブ装置では、弁体を摺動させるために弁体収容部の内周面とガイド部の先端との間は、隙間が必要であるので、ブローバイガスがソレノイドバルブ装置を介して吸気管路に導入されると、小さめのデポジットが、ソレノイドバルブ装置のソレノイドに流入し、ガイド部と弁体収容部の内壁との間に挟まって弁体の動きを阻害していた。
【0007】
本開示の技術は、上記事実に鑑み成されたもので、デポジットがソレノイド側に流入することを防止することができるソレノイドバルブ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的達成するため本開示の技術の第1の態様のソレノイドバルブ装置は、吸入側流路及び排出側流路を備え、前記吸入側流路及び前記排出側流路を開閉する弁体を収容する弁体収容部を備えたノズル体と、前記弁体を軸方向に駆動するソレノイドと、を備えるソレノイドバルブ装置であって、前記ソレノイドは、コイルの励磁によって軸方向に移動するプランジャを備え、前記ノズル体は、軸方向の一方側に開口を備える筒状弁体保持部材を備え、前記弁体の軸方向の他方側は、前記筒状弁体保持部材によって軸方向に移動可能に支持され、前記吸入側流路と前記排出側流路とは、流路開口を介して接続され、前記弁体は、前記弁体の軸方向の一方側に、前記流路開口を開閉する流路開閉部を備え、前記弁体は、前記弁体の軸方向の一方側と他方側との間に、前記筒状弁体保持部材の前記開口を開閉する開口開閉部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本開示の技術は、デポジットがソレノイド側に流入することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1図1は、本開示の技術のソレノイドバルブ装置の使用状態の一例を示す図(開放状態)である。
図2図2は、本開示の技術のソレノイドバルブ装置の使用状態の一例を示す図(閉塞状態)である。
図3A図3Aは、本開示の技術のソレノイドバルブ装置の一実施形態を示す断面図(開放状態)である。
図3B図3Bは、第1ガイド部の断面形状を示す断面図である。
図4図4は、本開示の技術のソレノイドバルブ装置の流路が開いた状態を示す図である。である。
図5図5は、本開示の技術のソレノイドバルブ装置の流路が弁体により閉じた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して、本開示の技術の実施形態を説明する。
以下では、説明の便宜上、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸を設定する。一例として、X軸とY軸とを含むXY平面が水平、Z軸が鉛直である。
また、X軸方向が「軸方向(軸O1方向)」であり、軸O1を中心とする径方向を「径方向」と言い、軸O1を中心とする周方向を「周方向」と言う。
そして、X軸方向正側が「軸O方向一方側」に対応し、X軸方向負側が「軸O方向他方側」に対応する。
本明細書中において、上下方向、水平方向、上側および下側とは、単に各部の相対的な位置関係を説明するために使用する用語である。したがって、各部の実際の位置関係等は、これらの用語で示される位置関係等と異なっていてもよい。
(構成)
図1図5を参照して、本開示の技術のソレノイドバルブ装置の実施形態の構成について説明する。図1は、本開示の技術のソレノイドバルブ装置の使用状態の一例を示す図(開放状態)である。図2は、本開示の技術のソレノイドバルブ装置の使用状態の一例を示す図(閉塞状態)である。図3Aは、本開示の技術のソレノイドバルブ装置の一実施形態を示す断面図(開放状態)である。図3Bは、第1ガイド部の断面形状を示す断面図である。図4は、本開示の技術のソレノイドバルブ装置の流路が開いた状態を示す図である。図5は、本開示の技術のソレノイドバルブ装置の流路が弁体により閉じた状態を示す図である。
【0012】
X軸方向は、本開示の技術の「軸方向」の一例である。X軸方向正側は、本開示の技術の「軸方向の一方側」の一例である。X軸方向負側は、本開示の技術の「軸方向の他方側」の一例である。
【0013】
図1および図2に示すように、ソレノイドバルブ装置1は、例えば、エンジン等の内燃機関10を備える車両100に搭載して用いられる。
内燃機関10は、燃焼室111、クランク室112およびバッファ室113を有するハウジング11と、燃焼室111内に移動可能に設けられたピストン12と、クランク室112内に設けられ、ピストン12の往復運動を回転運動に変換するクランク13とを備える。
また、ハウジング11内では、クランク室112とバッファ室113とが内部流路114を介して接続される。
【0014】
燃焼室111には、ハウジング11の外側から外部流路14が接続される。外部流路14の途中には、スロットル弁であるソレノイドバルブ装置15が設置される。
外部流路14のソレノイドバルブ装置15よりも下流側とクランク室112とは、第1補助流路16を介して接続される。
第1補助流路16の途中には、PCV弁であるソレノイドバルブ装置17が設置される。
【0015】
外部流路14のソレノイドバルブ装置15よりも上流側とバッファ室113とは、第2補助流路18を介して接続される。そして、第2補助流路18には、外部流路14との境界部に、ソレノイドバルブ装置1が設置される。
ソレノイドバルブ装置1は、本開示の技術の「ソレノイドバルブ装置」の一例である。
【0016】
ソレノイドバルブ装置1は、外部流路14の開閉を切り換える弁である。このソレノイドバルブ装置1は、車両100の通常走行時には、外部流路14を開放状態(図1参照)とし、混合気AR等の漏れ(以下、単に「漏れ」とも言う。)を検出するリーク検出時には、外部流路14を閉塞状態(図2参照)とする。
【0017】
図1に示すように、開放状態では、混合気ARは、外部流路14を通過して、燃焼室111に流入し、燃焼に供される。混合気ARの燃焼により、ピストン12が移動する。
また、外部流路14を通過する混合気ARの一部は、外部流路14の途中から第2補助流路18に流入し、バッファ室113、内部流路114を順に経て、クランク室112に至る。
クランク室112に流入した混合気ARは、第1補助流路16を経て、外部流路14に戻ることができる。
【0018】
図2に示すように、閉塞状態では、内燃機関10への混合気ARの供給が停止する。
そして、燃焼室111が混合気ARの燃焼により高圧となった際に、燃焼室111内のブローバイガスQの一部がピストン12を越えてクランク室112に流入する。
その後、クランク室112内のブローバイガスQは、第1補助流路16を経て、外部流路14に流入する。
【0019】
このとき、漏れが生じていない場合、クランク室112内の圧力が経時的に減少することとなる。そして、クランク室112内の圧力が閾値を下回った場合、漏れが生じていないと判断される。
一方、漏れが生じている場合、クランク室112内での圧力が減少せずに、上記閾値を下回ることがないか、または、圧力の減少傾向が緩やかとなり、上記閾値を下回るまでに時間を費やすこととなる。この場合、漏れが生じていると判断される。
【0020】
次に、ソレノイドバルブ装置1を詳細に説明する。図3Aに示すように、ソレノイドバルブ装置1は、詳細には後述する吸入側流路41及び排出側流路42を備え、吸入側流路41及び排出側流路42を開閉する弁体5を収容する弁体収容部49を備えたノズル体3と、弁体5を軸方向に駆動するソレノイド2と、を備える。ソレノイド2は、X軸方向負側に配置される。ノズル体3は、X軸方向正側に配置される。
ノズル体3は、本開示の技術の「ノズル体」の一例である。ソレノイド2は、本開示の技術の「ソレノイド」の一例である。
【0021】
以下、各部の構成について説明する。まず、ソレノイド2の構成を説明する。
ソレノイド2は、ボビン21と、プランジャ22と、コイル23と、ケース24と、コア25と、ヨーク26とを有する。
プランジャ22は、コイル23の励磁によって軸方向に移動する。
コイル23は、本開示の技術の「コイル」の一例である。プランジャ22は、本開示の技術の「プランジャ」の一例である。
【0022】
ボビン21は、貫通孔211を有する筒状の部材である。貫通孔211は、X軸方向に沿って貫通する。また、貫通孔211の内径は、X軸方向に沿って一定である。
ボビン21は、X軸方向正側で、径方向に突出したフランジ212と、X軸方向負側で、径方向に突出したフランジ213とを有する。
ボビン21は、例えば、ポリエステル又はポリイミド等の各種樹脂材料で構成される。
【0023】
ボビン21の外周部214には、導電性を有する線材が巻回されることにより形成されたコイル23が配置される。
このコイル23への通電に伴って、ボビン21とコア25とヨーク26とで磁気回路が構成されて磁力が生じる。これにより、プランジャ22をX軸方向に沿って移動させることができる。
【0024】
ボビン21の貫通孔211には、コア25とヨーク26とが挿入され、さらに、これらの内側にプランジャ22が挿入される。換言すれば、コア25およびヨーク26は、それぞれボビン21とプランジャ22との間に配置される。
コア25は、X軸方向正側に配置され、ヨーク26は、X軸方向負側に配置される。
【0025】
コア25は、全体として円筒状または筒状であり、X軸方向に沿って配置される。また、ヨーク26も、全体として円筒状または筒状であり、X軸方向に沿って配置される。
コア25およびヨーク26は、例えば、鉄のような軟磁性材料(軟磁性の金属材料)で構成される。これにより、プランジャ22を十分に移動させ得る程度の磁気回路を生じさせることができる。
【0026】
また、ソレノイド2は、貫通孔211内で、コア25とヨーク26とをX軸方向に離間させた状態で連結する連結部材201を有する。連結部材201は、円筒状であり、内側にコア25のX軸方向負側の端部とヨーク26のX軸方向正側の端部とが嵌め込まれる。
連結部材201は、非磁性であり、錆に対する耐性を有する材料(例えば、オーステナイト系のステンレス鋼等の金属材料)で構成される。
【0027】
プランジャ22は、コア25とヨーク26とに跨って配置され、X軸方向に沿って正側と負側とに交互に移動可能(すなわち、往復動可能)に支持される。
プランジャ22は、円筒状のプランジャ本体222と、プランジャ本体222に挿入されたプランジャピン221とを有する。プランジャピン221は、X軸方向の正負両側に突出する。
【0028】
プランジャ22は、コア25内では、プランジャピン221がブッシュ202によって支持され、ヨーク26内では、プランジャピン221がブッシュ203によって支持される。これにより、プランジャ22は、円滑に往復動することができる。
【0029】
ケース24は、ボビン21、プランジャ22、コイル23、コア25およびヨーク26を収納する。ケース24は、ケース本体241と、コネクタ部材242と、リング部材243とを有する。
ケース本体241は、X軸方向に沿って延びる筒状の胴部241aと、胴部241aのX軸方向負側を塞ぐ壁部241bとを備える有底筒状の部材である。壁部241bには、X軸方向正側からヨーク26が接触する。
【0030】
弁体5が後述するコイルバネ31によりX軸方向負側に向かって付勢され、流路開口43を開いた状態(開放態)で、壁部241bにプランジャピン221が接触(衝突)することにより、プランジャ22のX軸方向負側への移動が規制される。
【0031】
リング部材243は、円環状をなし、コア25の径方向外側に、コア25と同心状に配置される。リング部材243は、コア25に対してX軸方向正側から接触する。
ケース本体241およびリング部材243は、コア25と同様に、例えば、鉄のような軟磁性の金属材料で構成される。
コネクタ部材242には、コイル23への通電を行うコネクタ(図示せず)が接続される。コネクタ部材242は、ボビン21と同様に、例えば、樹脂材料で構成される。
【0032】
また、ソレノイド2は、ケース24内で、リング部材243とボビン21のフランジ212との間に配置されたガスケット204と、ケース本体241の壁部241bとボビン21のフランジ213との間に配置されガスケット205とを有する。
ガスケット204は、リング状をなし、コア25の外周側に、コア25と同心状に配置される。ガスケット204は、リング部材243とボビン21のフランジ212との間で圧縮される。これにより、ガスケット204は、リング部材243とフランジ212との間を気密的に封止する。
【0033】
ガスケット205は、リング状をなし、ヨーク26の径方向外側に、ヨーク26と同心状に配置される。ガスケット205は、ケース本体241の壁部241bとボビン21のフランジ213との間で圧縮される。これにより、ガスケット205は、壁部241bとフランジ213との間を気密的に封止する。
なお、ガスケット204およびガスケット205は、弾性材料で構成される。弾性材料としては、特に限定されず、例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の各種ゴム材料が挙げられる。
【0034】
次に、ノズル体3を説明する。
ノズル体3は、流路部材4と、弁体5と、X軸方向正側に開口7Kを備えると共に外周面を備える筒状弁体保持部材7と、コイルバネ(付勢部材)31と、ガスケット33とを備える。
筒状弁体保持部材7は、本開示の技術の「筒状弁体保持部材」の一例である。
流路部材4は、ソレノイド2のX軸方向正側に連結される。流路部材4は、ボビン21と同様に、例えば、樹脂材料で構成される。
【0035】
流路部材4内には、吸入側流路41と、排出側流路42と、を備える。
吸入側流路41は、本開示の技術の「吸入側流路」の一例である。排出側流路42は、本開示の技術の「排出側流路」の一例である。
吸入側流路41は、Z軸方向(X軸方向と交差する方向)に延び、Z軸方向負側に向かって開口する。吸入側流路41は、外部流路14(図1も参照)に接続されており、外部流路14を介して燃焼室111に繋がる。
また、流路部材4には、外部流路14を構成する配管との間を気密的に封止するガスケット45が外側から嵌められる。
【0036】
排出側流路42も、Z軸方向(X軸方向と交差する方向)に延び、Z軸方向正側に向かって開口する。
なお、排出側流路42の中心軸O42は、吸入側流路41の中心軸O41に対して、X軸方向正側に位置する。
また、排出側流路42は、例えば、第2補助流路18(図1も参照)に接続される。
【0037】
さらに、流路部材4は、X軸方向に沿って直径が一定の筒状空間48を備える弁体収容部49を備える。筒状弁体保持部材7は、筒状空間48に収容される。筒状弁体保持部材7の外周面と筒状空間48の筒状内周面とは接する。弁体5のX軸方向負側は、筒状弁体保持部材7によって、X軸方向に移動可能に支持される。
【0038】
ノズル体3には、筒状弁体保持部材7と弁体収容部49との間をシールするシール部材37が配置される。具体的には、筒状弁体保持部材7の外周面と筒状空間48の筒状内周面との少なくとも一方、図3Aに示す例では、筒状弁体保持部材7の外周面に、X軸方向の負側にシール部材用周溝37mを備える。シール部材用周溝7mには、シール部材37が備えられる。シール部材37は、筒状弁体保持部材7の外側にブローバイガスが流れ込まないようにシールするためである。詳細には後述するが、流路開閉部53KSによって流路開口43が開いている場合、開口開閉部51KSは、筒状弁体保持部材7の開口7Kを閉塞するので、デポジットが吸入側流路41から筒状空間48、ひいてはソレノイド2側に流入することを防止することができる。しかし、筒状弁体保持部材7の外側に積極的にブローバイガスが流れ込むと、開口開閉部51KSが筒状弁体保持部材7の開口7Kを閉塞することによるデポジットのソレノイド2側への流入防止の効果がなくなる。このため、シール部材37は、筒状弁体保持部材7の外側にブローバイガスが流れ込まないようにシールする。シール部材37は、例えば、ゴム製のOリングである。
【0039】
筒状弁体保持部材7の外周面と筒状空間48の筒状内周面との少なくとも一方、図3Aに示す例では、筒状弁体保持部材7の外周面に、X軸方向の正側に周溝7gを備える。また、上記のように筒状弁体保持部材7の外周面に、X軸方向の負側にシール部材用周溝37mを備える。
よって、第1に、筒状弁体保持部材7の外周面は周溝7gとシール部材用周溝37mとを備えるので、筒状弁体保持部材7の外周面の筒状空間48の筒状内周面との摺動抵抗を小さくすることができ、筒状弁体保持部材7を筒状空間48に挿入し易くすることができる。
また、筒状弁体保持部材7の外周面における周溝7gよりX軸方向の正側の部分(第1の部分)と、シール部材用周溝37mよりX軸方向の負側の部分(第2の部分)とにより、筒状弁体保持部材7を、筒状空間48内において支えることができる。第1の部分と第2の部分とのそれぞれの長さを調整することにより、筒状弁体保持部材7の傾き料を寸法管理し易くすることができる。
【0040】
吸入側流路41は、Z軸方向負側から開口部410を介して筒状空間48に繋がり、排出側流路42は、X軸方向X側から流路開口43を介して筒状空間48に繋がる。したがって、吸入側流路41と排出側流路42とは、流路開口43を介して接続される。
例えば、ソレノイドバルブ装置1が搭載された内燃機関10が自然吸気型のエンジンの場合、ブローバイガスQは、吸入側流路41から、筒状空間48および流路開口43を順に経て、排出側流路42に向かって流れる。
【0041】
また、図3Aに示すように、流路部材4は、そのX軸方向負側の端部に、リング状の連結部32を有する。連結部32には、ソレノイド2のケース本体241が、例えば、カシメによって固定される。これにより、ソレノイド2と流路部材4とが連結される。
連結部32とソレノイド2のリング部材243との間には、ガスケット33が圧縮された状態で配置される。また、ガスケット33は、リング状をなし、筒状空間46と同心状に配置される。
【0042】
このガスケット33の存在により、連結部32とリング部材243との間が気密的に封止される。その結果、流路部材4とソレノイド2との間からのブローバイガスQの漏れを防止することができる。
なお、ガスケット33は、ガスケット204と同様に、例えば、ウレタンゴム等の弾性材料で構成される。
【0043】
弁体5は、プランジャ22とともにX軸方向に沿って移動することができる。そして、弁体5の移動により、流路開口43を開閉することができる。
弁体5が流路開口43を開いた状態(開放状態)では、吸入側流路41から排出側流路42に向かったブローバイガスQの通過が可能となる。ここで、図3A及び図4は、弁体5の開放状態を示す。
一方、弁体5が流路開口43を塞いだ状態(閉塞状態(図5も参照))では、吸入側流路41から排出側流路42に向かったブローバイガスQの通過が遮断される。
【0044】
弁体5は、本体部51と弁部53とを有する。
本体部51は、フランジ部51Fと、筒状弁体保持部材7の開口7Kを開閉する開口開閉部51KSと、柱状部分51Cと、を備える。
フランジ部51FはX軸方向正側に位置し、柱状部分51CはX軸方向負側に位置する。
開口開閉部51KSは、弁体5のX軸方向正側端と負側端との間、具体的には、フランジ部51Fと柱状部分51Cとの間に位置する。
開口開閉部51KSは、例えば、X軸方向の負側に向かって直径が暫減するテーパー状である。開口開閉部51KSのX軸方向の負側端の面51S1の外径は、開口7Kの内径より小さく、開口開閉部51KSのX軸方向の正側端の面51S2の外径は、開口7Kの内径より大きい。開口開閉部51KSは、面51S1と面51S2との間に、外径が開口7Kの内径と等しい部分を備える。
外径が開口7Kの内径と等しい部分が、開口7Kの内径の位置まで、X軸方向負側の端側が開口7Kに入り込むと、開口開閉部51KSは、開口7Kを塞ぐ。この状態から、弁体5がX軸方向正側に移動すると、開口開閉部51KSは、開口7Kを開放する。
開口開閉部51Kは、本開示の技術の「開口開閉部」の一例である。
【0045】
本体部51は、柱状部分51Cの中心軸がX軸方向に沿った姿勢で弁体収容部49(筒状空間48)内に配置される。この本体部51は、例えば、アルミニウム等の軽量の金属材料で構成される。
本体部51の柱状部分51Cには、複数の第1ガイド部513と複数の第2ガイド部514とが備えられる。
複数の第1ガイド部513は、本体部51の柱状部分51Cの外周部のX軸方向正側に設けられる。
第1ガイド部513は、図3Bに示すように、本体部51の柱状部分51Cの周方向に沿って複数(例えば、4個)連続して備えられる。なお、第1ガイド部513の個数は3に限定されない。第1ガイド部513は、3個、5個、6個等でもよい。
複数の第1ガイド部513の各々は、本体部51の柱状部分51Cの外周部から筒状弁体保持部材7の内壁490まで径方向Kに突出すると共に筒状弁体保持部材7の内壁490によりガイドされる。
複数の第1ガイド部513の各々は、鍔部で構成される。複数の第1ガイド部513の各々の筒状弁体保持部材7の内壁490と接触する部分513Tの横断面(即ち、軸O1方向(X軸方向)に垂直な断面)の輪郭は、曲線である。具体的には、部分513Tは、内壁490に向かって凸の凸状端部であり、より具体的には、角が丸い部分である。よって、弁体5を摺動し易くすることができる。
【0046】
複数の第1ガイド部513の各々は、弁体5がX軸方向に沿って移動する際、筒状弁体保持部材7の内壁490によりガイドされて摺動する。よって、弁体5が安定して移動可能である。
【0047】
複数の第2ガイド部514は、本体部51の柱状部分51Cの外周部の複数の第1ガイド部513よりもX軸方向負側に備えられる。第2ガイド部514は、本体部51の柱状部分51Cの周方向に沿って複数(例えば、4個)連続して備えられる。第2ガイド部514は、3個、5個、6個等でもよい。第2ガイド部514は、第1ガイド部513と同様の形状を備える。よって、弁体5を摺動し易くすることができる。
弁体5が流路開口43を閉じた状態(閉塞状態)で、第2ガイド部514は、吸入側流路41が筒状空間48に繋がる開口部410よりX軸方向負側に位置する。これにより、弁体5の吸入側流路41への脱落を確実に防止することができる。
【0048】
第2ガイド部514は、第1ガイド部513と同様に鍔部で構成されてもよく(第1の構成)、片部で構成されていてもよい(第2の構成)。
第1の構成の場合、弁体5の移動時において、その姿勢の安定性を高めることができる。
第2の構成の場合、第2ガイド部514と弁体収容部49の内壁490との接触面積が低減するので、弁体5の摺動性を高め易い。
【0049】
また、筒状弁体保持部材7の内壁490は、平坦面を構成する。すなわち、内壁490に凹凸、段差等が存在しない。このため、第1ガイド部513が内壁490の周方向に沿って均等に接触することができる。
【0050】
また、本体部51には、そのX軸方向負側の端部に、X軸方向正側に向かって凹んだ凹部515が形成される。
プランジャピン221は、プランジャピン221のX軸方向正側の端が凹部515の底面に当たるように、凹部515に入り込み、弁体5(本体部51)をX軸方向正側に向かって押圧する。このプランジャ22の押圧により、弁体5を移動させて、弁体5は、流路開口43を閉塞状態とすることができる。
【0051】
本体部51のX軸方向正側には、弁部53が配置される。弁部53のX軸方向正側には、流路開閉部53KSが備えられる。流路開閉部53KSは、プランジャ22との移動に伴って、流路開口43に接近して、流路開口43を閉塞したり、流路開口43から離れて、流路開口43を開放したりする。このように、弁部53は、流路開閉部53KSにより流路開口43を開閉する機能を有する。
流路開閉部53KSは、本開示の技術の「流路開閉部」の一例である。
なお、弁部53は、本体部51からX軸方向正側に向かって突出する装着部511に固定される。
この弁部53は、ガスケット204と同様に、例えば、ウレタンゴム等の弾性材料で構成される。
【0052】
弁部53の流路開閉部53KSは、例えば、X軸方向の正側に向かって直径が暫減するテーパー状である。流路開閉部53KSのX軸方向の正側端の面53S1の外径は、流路開口43の内径より小さい。流路開閉部53KSのX軸方向の負側端の面53S2の外径は、流路開口43の内径より大きい。流路開閉部53KSは、面53S1と面53S2との間に、外径が流路開口43の内径と等しい部分を備える。
外径が流路開口43の内径と等しい部分が、流路開口43の内径の位置まで、X軸方向正側の端側が流路開口43に入り込むと、流路開閉部53KSは、流路開口43を塞ぐ。この状態から、弁体5がX軸方向負側に移動すると、流路開閉部53KSは、流路開口43を開放する。
なお、流路開閉部53KSにおける流路開口43を塞ぐ部分の外径は、流路開口43の内径に等しく、開口開閉部51KSにおける開口7Kを塞ぐ部分の外径は、開口7Kの内径に等しい。流路開口43の内径と開口7Kの内径とが異なれば、流路開閉部53KSと開口開閉部51KSとは、形状は同じで径が異なる。
【0053】
弁体5よりX軸方向正側には、コイルバネ31がX軸方向に沿って備えられる。コイルバネ31は、弁体5をX軸方向負側に向かって付勢する付勢部材である。
弁体5は、コイル23への通電を解除すると、コイルバネ31によって付勢されることにより、X軸方向負側に向かって移動することができる。これにより、弁部53は、流路開口43から離れて、流路開口43を開放して、開放状態とすることができる。
【0054】
コイルバネ31は、弁体5の外周側に、弁体5と同心状に、本体部51のフランジ部51Fと弁体収容部49のX軸方向正側の端面491との間に、備えられる。そして、コイルバネ31は、X軸方向正側が弁体収容部49のX軸方向正側の端面491に接触する。X軸方向負側は、本体部51のフランジ部51に接触して、圧縮状態となる。これにより、コイルバネ31は、弁体5を過不足なく安定して付勢することができる。
【0055】
(作用)
次に、本実施形態のソレノイドバルブ装置1の作用を説明する。
車両100の通常走行時には、ソレノイドバルブ装置1は、外部流路14を開放状態(図1参照)にする。
【0056】
図4に示すように、上記のように弁体5は、コイルバネ31によりX軸方向負側に向かって付勢され、弁体5がX軸方向負側に移動し、流路開閉部53KSは流路開口43から離れ、流路開口43は開いた状態(開放態)となる。
弁体5がX軸方向負側に移動すると、開口開閉部51KSは、筒状弁体保持部材7の開口7Kを閉塞する。
このように、開口開閉部51KSは、流路開閉部53KSによって流路開口43が開いている場合、筒状弁体保持部材7の開口7Kを閉塞する。
【0057】
上記のように、流路開閉部53KSによって流路開口43が開いている場合、吸入側流路41から排出側流路42に向かったブローバイガスQの通過が可能となり、デポジットGが吸入側流路41から筒状空間48に流入しようとする。
【0058】
しかし、開口開閉部51KSは、筒状弁体保持部材7の開口7Kを閉塞する。よって、開口開閉部51KSは、デポジットが吸入側流路41から筒状空間48に流入することを防止する。
【0059】
混合気AR等の漏れを検出するリーク検出時には、ソレノイドバルブ装置1は、外部流路14を閉塞状態(図2参照)にする。
【0060】
図5に示すように、外部流路14を閉塞状態にする場合、ソレノイドバルブ装置1は、コイル23へ通電する。コイル23への通電に伴って、ボビン21とコア25とヨーク26とで磁気回路が構成されて磁力が生じる。これにより、プランジャ22をX軸方向に沿って移動する。より具体的には、プランジャピン221は、プランジャピン221のX軸方向正側の端が凹部515の底面を押し、弁体5(本体部51)をX軸方向正側に向かって押圧する。弁体5のX軸方向正側への移動により、流路開閉部53KSは、流路開口43に接近して、流路開口43を閉塞する。
【0061】
吸入側流路41にブローバイガスQは流入しない。デポジットGが、排出側流路42から吸入側流路41に向かって流れ込むこともある。
しかし、流路開閉部53KSは、流路開口43を閉塞する。よって、デポジットが筒状空間48に流入することを防止する。
【0062】
(効果)
以上説明したように本実施形態のソレノイドバルブ装置1は、デポジットをソレノイド2側に流入することを防止することができる。
上記のように、流路開閉部53KSによって流路開口43が開いている場合、開口開閉部51KSは、筒状弁体保持部材7の開口7Kを閉塞するので、デポジットが吸入側流路41から筒状空間48、ひいてはソレノイド2側に流入することを防止することができる。シール部材37を備える。よって、筒状弁体保持部材7の外側にブローバイガスが流れ込まないようにすることができる。
本体部51の柱状部分51Cには、複数の第1ガイド部513と複数の第2ガイド部514とが備えられる。各第1ガイド部513及び各第2ガイド部514は、本体部51の柱状部分51Cの外周部から筒状弁体保持部材7の内壁490まで径方向Kに突出すると共に筒状弁体保持部材7の内壁490によりガイドされる。各第1ガイド部513及び各第2ガイド部514は、筒状弁体保持部材7の内壁490と接触する部分513Tの横断面(即ち、軸O1方向(X軸方向)に垂直な断面)の輪郭は、曲線である。よって、弁体5を摺動し易くすることができる。
【0063】
(変形例)
以上、本開示の技術のソレノイドバルブ装置を図示の実施形態について説明したが、本開示の技術は、これに限定されるものではなく、ソレノイドバルブ装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【0064】
また、ソレノイドバルブ装置1は、前記実施形態ではエンジン等の内燃機関10を備える車両100に搭載して用いられるが、ソレノイドバルブ装置の適用箇所は、車両100に限定されない。また、ソレノイドバルブ装置1によって通過と遮断とが切り換えられる流体も、気体(ブローバイガスQ)に限定されず、液体または気体と液体との混合物であってもよい。
【0065】
また、ソレノイドバルブ装置1は、前記実施形態ではブローバイガスQが吸入側流路41から排出側流路42に向かって流れる構成を備えるが、ソレノイドバルブ装置1の使用状態によっては、ブローバイガスQを排出側流路42から吸入側流路41に向かって流す構成を備えることもできる。
【符号の説明】
【0066】
1 ソレノイドバルブ装置
2 ソレノイド
3 ノズル体
5 弁体
49 弁体収容部
23 コイル
22 プランジャ
7K 開口
7 筒状弁体保持部材
51KS 開口開閉部
41 吸入側流路
42 排出側流路
43 流路開口
53KS 流路開閉部
513 第1ガイド部
514 第2ガイド部
37 シール部材
図1
図2
図3A
図3B
図4
図5