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JP6972776B2 - Fluid control valve - Google Patents
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JP6972776B2 - Fluid control valve - Google Patents

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Description

本発明は、磁性体からなる部分を有し流体の流通を制御する弁体と、弁体と当接可能な弁座と、弁体を弁座側に移動させるソレノイドとを備えた流体制御弁に関する。 The present invention is a fluid control valve including a valve body having a portion made of a magnetic material and controlling the flow of fluid, a valve seat capable of contacting the valve body, and a solenoid for moving the valve body to the valve seat side. Regarding.

流体制御弁は、例えば自動車のエンジンを冷却液によって冷却する冷却システムにおいて、内燃機関とヒータコアなどの熱交換器との間に設けられ、内燃機関から熱交換器に流れる冷却液の流量を制御するよう構成されている。 The fluid control valve is provided between the internal combustion engine and a heat exchanger such as a heater core in a cooling system for cooling an automobile engine with a coolant, and controls the flow rate of the coolant flowing from the internal combustion engine to the heat exchanger. It is configured as.

特許文献1には、ソレノイドが非通電のときに弁体が弁座に当接する閉弁状態に保持できるように、弁体を弁座に当接するように付勢するバネを備えた流体制御弁が開示されている。この流体制御弁では、ソレノイドが非通電のときには、流入路側の液圧がバネの付勢力に抗する大きさに上昇するまで、弁体が弁座に当接する閉弁状態に保持されている。
このため、流入路側の液圧がバネの付勢力に抗する大きさに上昇するまでの間は冷却液を流通させることができず、制御可能な冷却液の流量範囲が狭くなる。
Patent Document 1 describes a fluid control valve provided with a spring that urges the valve body to abut on the valve seat so that the valve body can be held in a closed state where the valve body abuts on the valve seat when the solenoid is not energized. Is disclosed. In this fluid control valve, when the solenoid is not energized, the valve body is held in a closed state in which the valve body abuts on the valve seat until the hydraulic pressure on the inflow path side rises to a magnitude that resists the urging force of the spring.
Therefore, the coolant cannot be circulated until the hydraulic pressure on the inflow path side rises to a magnitude that opposes the urging force of the spring, and the controllable flow rate range of the coolant is narrowed.

これに対し、特許文献2には、バネ機構として、弁体を弁座に近接する側に付勢する第1バネと、弁体を弁座から離間する側に付勢する第2バネとを備えた流体制御弁が開示されている。このバネ機構は、ソレノイドが非通電のときに、弁体を弁座から所定距離だけ離間した位置で釣合状態に保持するよう構成されている。このため、ソレノイドが非通電のときに、弁体と弁座とが互いに付着することがなく、流入路側の液圧の上昇に応じて、弁体を弁座から離間する側に応答性良く移動させることができる。これにより、流体制御弁において制御可能な冷却液の流量範囲が拡げることができる。 On the other hand, in Patent Document 2, as a spring mechanism, a first spring that urges the valve body toward the side close to the valve seat and a second spring that urges the valve body toward the side away from the valve seat are provided. A provided fluid control valve is disclosed. This spring mechanism is configured to hold the valve body in a balanced state at a position separated from the valve seat by a predetermined distance when the solenoid is not energized. Therefore, when the solenoid is not energized, the valve body and the valve seat do not adhere to each other, and the valve body moves responsively to the side separated from the valve seat according to the increase in the hydraulic pressure on the inflow path side. Can be made to. As a result, the flow rate range of the coolant that can be controlled by the fluid control valve can be expanded.

特開2015−121247号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-12147 特開2014−101943号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-101943

特許文献2の流体制御弁は、弁体を弁座に近接する側に付勢する第1バネのバネ力と、弁体を弁座から離間する側に付勢する第2バネのバネ力とのバランスに応じて、ソレノイドが非通電のときに弁体が弁座から離間する位置が定まる。このため、当該位置を変更するためには、第1バネのバネ力と第2バネのバネ力とのバランスを再調整する必要があるため、ソレノイドが非通電のときに弁体が弁座から離間する位置の調整を容易に行うことができない。 In the fluid control valve of Patent Document 2, the spring force of the first spring that urges the valve body to the side close to the valve seat and the spring force of the second spring that urges the valve body to the side away from the valve seat. The position where the valve body separates from the valve seat when the solenoid is not energized is determined according to the balance of. Therefore, in order to change the position, it is necessary to readjust the balance between the spring force of the first spring and the spring force of the second spring, so that the valve body is released from the valve seat when the solenoid is not energized. The separation position cannot be easily adjusted.

自動車のエンジンを冷却液によって冷却する冷却システムでは、流体制御弁が設けられる流路にウォータポンプが配置されており、ウォータポンプからの流体が流体制御弁に供給される。ウォータポンプが電動ポンプである場合には、エンジンの回転数に関係なく、電動モータの回転数を上げることで冷却液の液圧を高めることができる。したがって、ヒータコア等の熱交換器に冷却液を流通させる要求が発生した際には、電動モータの回転数を上げることで流体制御弁を開状態にして対応することができる。一方、ウォータポンプが機械式ポンプである場合には、ウォータポンプはエンジンの回転に比例して回転数が変動する。したがって、例えば自動車が停車中等、エンジンの回転数が低い場合にはウォータポンプの回転数も低くなる。このため、ヒータコア等の熱交換器に冷却液を流通させる要求が発生した際に、冷却液の液圧が低い状態が維持されて流体制御弁を開状態に移行しないことがある。 In a cooling system that cools an automobile engine with a coolant, a water pump is arranged in a flow path provided with a fluid control valve, and fluid from the water pump is supplied to the fluid control valve. When the water pump is an electric pump, the hydraulic pressure of the coolant can be increased by increasing the rotation speed of the electric motor regardless of the rotation speed of the engine. Therefore, when a request for circulating the coolant to a heat exchanger such as a heater core occurs, the fluid control valve can be opened to respond by increasing the rotation speed of the electric motor. On the other hand, when the water pump is a mechanical pump, the rotation speed of the water pump fluctuates in proportion to the rotation of the engine. Therefore, when the engine speed is low, for example, when the automobile is stopped, the water pump speed is also low. Therefore, when a request for circulating the cooling liquid is generated in a heat exchanger such as a heater core, the state where the liquid pressure of the cooling liquid is low may be maintained and the fluid control valve may not shift to the open state.

上記実情に鑑み、液圧が低い場合でも所定量の流体の流通が可能な流体制御弁が求められている。 In view of the above circumstances, there is a demand for a fluid control valve capable of flowing a predetermined amount of fluid even when the hydraulic pressure is low.

本発明による流体制御弁の特徴構成は、磁性体からなる部分を有し流体の流通を制御する弁体と、前記弁体と当接可能な弁座と、前記弁体を前記弁座側に付勢する第1バネと、前記弁体を前記弁座側に移動させるソレノイドと、前記弁体に対して流体の流通方向の上流側に設けられ、前記弁体を前記弁座から離間させる開方向に押圧する押圧体と、前記押圧体を前記開方向に付勢する第2バネと、前記押圧体に対して流体の流れ方向の下流側に設けられ、前記押圧体が当接することで前記押圧体の移動を規制する規制部と、を備え、前記第2バネの付勢力は前記第1バネの付勢力よりも大きく設定され、前記ソレノイドが非通電であり且つ流体の流通がないとき、前記押圧体が前記第2バネの付勢力により前記弁体を押圧しつつ前記規制部に当接することで、前記弁体が前記弁座から所定距離だけ離間した少量流通位置に保持される点にある。 The characteristic configuration of the fluid control valve according to the present invention is a valve body having a portion made of a magnetic material and controlling the flow of fluid, a valve seat capable of contacting the valve body, and the valve body on the valve seat side. A first spring for urging, a solenoid for moving the valve body to the valve seat side, and an opening provided on the upstream side of the valve body in the flow direction of the fluid to separate the valve body from the valve seat. The pressing body for pressing in the direction, the second spring for urging the pressing body in the opening direction, and the pressing body provided on the downstream side in the flow direction of the fluid with respect to the pressing body are brought into contact with the pressing body to bring the pressing body into contact with the pressing body. When the second spring is set to have a larger urging force than the first spring urging force, the solenoid is not energized, and there is no fluid flow. The pressing body abuts on the regulating portion while pressing the valve body by the urging force of the second spring, so that the valve body is held at a small amount distribution position separated from the valve seat by a predetermined distance. be.

本構成の流体制御弁は、ソレノイドが非通電であり且つ流体の流通がないとき、弁体が弁座から所定距離だけ離間した少量流通位置に保持される押圧体を備えている。このため、ソレノイドが非通電のときに、弁体と弁座とが互いに付着することがなく、流入路側の液圧が低い場合においても、少量の流体の流通が可能になる。これにより、流体制御弁において、流体を流通させる必要がある場合には、流入路側の液圧の大小に関係なく、流体制御弁に供給された流体を確実に流通させることができる。
また、ウォータポンプが駆動していれば、ソレノイドが非通電のときであっても弁体が弁座から離間して流体が流通するので、流体の流量が増加すると増加量にしたがって弁体と弁座の間隔が大きくなる。したがって、本構成の流体制御弁であれば、流体を流通させる最低流量を少量に設定することができると共に、流体の流量を広範囲で制御することができる。
The fluid control valve of this configuration includes a pressing body in which the valve body is held in a small amount flow position separated from the valve seat by a predetermined distance when the solenoid is not energized and there is no fluid flow. Therefore, when the solenoid is not energized, the valve body and the valve seat do not adhere to each other, and even when the hydraulic pressure on the inflow path side is low, a small amount of fluid can flow. As a result, when it is necessary to circulate the fluid in the fluid control valve, the fluid supplied to the fluid control valve can be reliably circulated regardless of the magnitude of the hydraulic pressure on the inflow path side.
Further, if the water pump is driven, the valve body is separated from the valve seat and the fluid flows even when the solenoid is not energized. Therefore, when the flow rate of the fluid increases, the valve body and the valve according to the increase amount. The space between the seats increases. Therefore, with the fluid control valve having this configuration, the minimum flow rate for flowing the fluid can be set to a small amount, and the flow rate of the fluid can be controlled over a wide range.

本発明の他の特徴構成は、前記押圧体は、円筒形状に形成されて中央に流体が流通する貫通孔を有する点にある。
本発明の他の特徴構成は、前記押圧体が樹脂製である点にある。
Another characteristic configuration of the present invention is that the pressing body is formed in a cylindrical shape and has a through hole through which a fluid flows in the center.
Another characteristic configuration of the present invention is that the pressing body is made of resin.

流体制御弁では、ソレノイドが非通電且つ流体の流通がないとき、押圧体が第2バネの付勢力により弁体を押圧しつつ規制部に当接することで、弁体が弁座から所定距離だけ離間した少量流通位置に保持され、ソレノイドが通電されると弁体は弁座からの磁力を受けて弁座に吸着される。このとき、本構成のように、押圧体が樹脂製であると、押圧体は弁座から弁体に作用させる磁力を減少させる妨げにならないため、弁体を安定的に閉位置に維持することができる。 In the fluid control valve, when the solenoid is not energized and there is no fluid flow, the pressing body abuts on the regulating portion while pressing the valve body by the urging force of the second spring, so that the valve body is only a predetermined distance from the valve seat. It is held in a small amount of separated flow position, and when the solenoid is energized, the valve body receives the magnetic force from the valve seat and is attracted to the valve seat. At this time, if the pressing body is made of resin as in the present configuration, the pressing body does not hinder the reduction of the magnetic force acting on the valve body from the valve seat, so that the valve body should be stably maintained in the closed position. Can be done.

流体制御弁が装備された冷却システムの模式図である。It is a schematic diagram of a cooling system equipped with a fluid control valve. 流体制御弁の初期状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the initial state of a fluid control valve. 流体制御弁が液圧で開弁している状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the fluid control valve opens by hydraulic pressure. 流体制御弁の閉弁状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the closed state of a fluid control valve. ソレノイドを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the solenoid. 押圧体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the pressing body. 第2実施形態の流体制御弁の押圧体の斜視図である。It is a perspective view of the pressing body of the fluid control valve of 2nd Embodiment. 第2実施形態の流体制御弁の初期状態を示す要部断面図である。It is sectional drawing of the main part which shows the initial state of the fluid control valve of 2nd Embodiment.

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

〔第1実施形態〕
図1は、本発明による流体制御弁の一例としての車両用の冷却液停止弁Aを装備してあるエンジン冷却系100を示す。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows an engine cooling system 100 equipped with a coolant stop valve A for a vehicle as an example of a fluid control valve according to the present invention.

エンジン冷却系100は、エンジン51の冷却液出口ポート52がラジエータ53の入口ポート54に接続され、ラジエータ53の出口ポート55がサーモスタットバルブ56の入口ポート57に接続される。サーモスタットバルブ56の出口ポート58は、エンジン51によって駆動されるウォータポンプ60の吸込ポート61に接続される。ウォータポンプ60の吐出ポート(不図示)は、エンジン51の冷却液入口ポート(不図示)に接続される。 In the engine cooling system 100, the coolant outlet port 52 of the engine 51 is connected to the inlet port 54 of the radiator 53, and the outlet port 55 of the radiator 53 is connected to the inlet port 57 of the thermostat valve 56. The outlet port 58 of the thermostat valve 56 is connected to the suction port 61 of the water pump 60 driven by the engine 51. The discharge port (not shown) of the water pump 60 is connected to the coolant inlet port (not shown) of the engine 51.

エンジン51の暖房用出口ポート(不図示)は、冷却液停止弁Aの入口ポート1(図2〜図4参照)に接続される。冷却液停止弁Aの出口ポート2は、ヒータコア62の入口ポート63と、EGRクーラ65の入口ポート66とに接続される。ヒータコア62の出口ポート64とEGRクーラ65の出口ポート67とは、サーモスタットバルブ56のバイパス入口ポート59に接続される。バイパス入口ポート59は出口ポート58に連通している。 The heating outlet port (not shown) of the engine 51 is connected to the inlet port 1 (see FIGS. 2 to 4) of the coolant stop valve A. The outlet port 2 of the coolant stop valve A is connected to the inlet port 63 of the heater core 62 and the inlet port 66 of the EGR cooler 65. The outlet port 64 of the heater core 62 and the outlet port 67 of the EGR cooler 65 are connected to the bypass inlet port 59 of the thermostat valve 56. The bypass inlet port 59 communicates with the exit port 58.

エンジン冷却系100は、ウォータポンプ60の駆動により、エンジン51の内部で加熱された冷却液(流体の一例)をラジエータ53で冷却した後、サーモスタットバルブ56を経由してエンジン51に戻るように冷却液を循環させる。低温時には、サーモスタットバルブ56が閉状態に維持されて冷却液はラジエータ53に流れず、エンジン51の内部流路を通過した冷却液は、冷却液停止弁A、ヒータコア62又はEGRクーラ65、及びサーモスタットバルブ56を経由してエンジン51に戻るように循環する。 The engine cooling system 100 is driven by the water pump 60 to cool the coolant (an example of the fluid) heated inside the engine 51 with the radiator 53, and then cools the cooling liquid so as to return to the engine 51 via the thermostat valve 56. Circulate the liquid. At low temperatures, the thermostat valve 56 is kept closed and the coolant does not flow to the radiator 53, and the coolant that has passed through the internal flow path of the engine 51 is the coolant stop valve A, the heater core 62 or the EGR cooler 65, and the thermostat. It circulates so as to return to the engine 51 via the valve 56.

図2〜図4に示すように、冷却液停止弁Aは、冷却液の流通孔3が設けられたハウジング6に、磁性体からなる部分を有し冷却液の流通を制御する弁体7と、弁体7に当接可能な弁座4と、ソレノイド5と、弁体7を弁座4の側(閉方向)に付勢するコイルスプリング8(第1バネの一例)とが配置されている。冷却液停止弁Aは、ソレノイド5の通電により弁体7が弁座4の側(閉方向)に移動するように励磁される。 As shown in FIGS. 2 to 4, the coolant stop valve A includes a valve body 7 having a portion made of a magnetic material in a housing 6 provided with a coolant flow hole 3 and controlling the flow of the coolant. , A valve seat 4 capable of contacting the valve body 7, a solenoid 5, and a coil spring 8 (an example of a first spring) that urges the valve body 7 toward the valve seat 4 (closed direction) are arranged. There is. The coolant stop valve A is excited so that the valve body 7 moves toward the valve seat 4 (closed direction) by energizing the solenoid 5.

樹脂製のハウジング6は、入口流路部6aとハウジング本体6bと出口流路部6cとを備える。入口流路部6aは、エンジン51の出口ポートからの冷却液が流入する入口ポート1を有する。ハウジング本体6bは、入口ポート1と出口ポート2とを連通する冷却液の流通孔3、流通孔3の周囲に設けた弁座4、および、ソレノイド5と、を有する。出口流路部6cは、ヒータコア62の入口ポート63及びEGRクーラ65の入口ポート66に接続される出口ポート2を有する。入口流路部6aおよび出口流路部6cは、入口ポート1の軸芯と出口ポート2の軸芯とが同じ流路軸芯Xになるようにハウジング本体6bと一体になるように接続されて構成されている。 The resin housing 6 includes an inlet flow path portion 6a, a housing main body 6b, and an outlet flow path portion 6c. The inlet flow path portion 6a has an inlet port 1 into which the coolant from the outlet port of the engine 51 flows. The housing body 6b has a coolant flow hole 3 that communicates the inlet port 1 and the outlet port 2, a valve seat 4 provided around the flow hole 3, and a solenoid 5. The outlet flow path portion 6c has an outlet port 63 connected to an inlet port 63 of the heater core 62 and an inlet port 66 of the EGR cooler 65. The inlet flow path portion 6a and the outlet flow path portion 6c are connected so as to be integrated with the housing body 6b so that the axis of the inlet port 1 and the axis of the outlet port 2 are the same flow path axis X. It is configured.

図5に示すように、ソレノイド5は、板状の固定ヨーク9と、電磁コイル10とを備えている。固定ヨーク9は、鉄などの磁性体で形成されている。電磁コイル10は、固定ヨーク9に取り付けられ、ソレノイド5の通電により固定ヨーク9に磁場を発生させて弁体7を弁座4に吸引させる。ソレノイド5は、電磁コイル10を外部の駆動回路(不図示)に電気的に接続するソケット(不図示)を有する。 As shown in FIG. 5, the solenoid 5 includes a plate-shaped fixed yoke 9 and an electromagnetic coil 10. The fixed yoke 9 is made of a magnetic material such as iron. The electromagnetic coil 10 is attached to the fixed yoke 9, and when the solenoid 5 is energized, a magnetic field is generated in the fixed yoke 9 to attract the valve body 7 to the valve seat 4. The solenoid 5 has a socket (not shown) that electrically connects the electromagnetic coil 10 to an external drive circuit (not shown).

固定ヨーク9は、円形の流通孔3が形成された基板部9aと、基板部9aのうちの流通孔3を挟む両側の位置から互いに平行に対向するように延設された一対の延設板部9bとを一体に有する平面視で略「U」の字状に形成され、流通孔3の周囲部分を弁座4として設けられている。基板部9aの弁座4を構成する部分が外部に露出するように、ソレノイド5はハウジング本体6bにインサート成形されている。 The fixed yoke 9 is a pair of extending plates extending in parallel to each other from the positions of the substrate portion 9a on which the circular flow hole 3 is formed and the positions of both sides of the substrate portion 9a sandwiching the flow hole 3 so as to face each other in parallel. It is formed in a substantially "U" shape in a plan view having the portion 9b integrally, and the peripheral portion of the flow hole 3 is provided as a valve seat 4. The solenoid 5 is insert-molded into the housing body 6b so that the portion constituting the valve seat 4 of the substrate portion 9a is exposed to the outside.

電磁コイル10は、樹脂などの非磁性体で形成されたボビン10aに絶縁導線を巻き付けて構成され、電磁コイル10の内側、つまり、ボビン10aの内周側には、鉄などの磁性体で軸状に形成されたコア12がボビン10aの軸芯と同軸芯状に装着されている。電磁コイル10は、コア12を介して、コイル軸芯を弁体7の移動方向(流路軸芯Xに沿う方向)に対し直交する方向にして固定ヨーク9に取付けられる。コア12の両端部は、基板部9aにおける流通孔3を挟む方向と平行な方向で互いに対向するように、延設板部9bの夫々に一体形成した一対の支持部13に支持されている。 The electromagnetic coil 10 is configured by winding an insulating conducting wire around a bobbin 10a formed of a non-magnetic material such as resin, and a shaft made of a magnetic material such as iron is formed on the inside of the electromagnetic coil 10, that is, on the inner peripheral side of the bobbin 10a. The core 12 formed in a shape is mounted in a shape coaxial with the shaft core of the bobbin 10a. The electromagnetic coil 10 is attached to the fixed yoke 9 via the core 12 with the coil axis in a direction orthogonal to the moving direction of the valve body 7 (direction along the flow path axis X). Both ends of the core 12 are supported by a pair of support portions 13 integrally formed with each of the extending plate portions 9b so as to face each other in a direction parallel to the direction of sandwiching the flow hole 3 in the substrate portion 9a.

各支持部13は、延設板部9bの側縁部分を直角に折り曲げて形成した折り曲げ片13aにスリット溝13bを形成して構成されている。コア12の端部は、コア径方向からスリット溝13bに係入されて支持されている。これにより、電磁コイル10により発生した磁束の磁路が、コア12と一対の延設板部9bと基板部9aとによって環状に形成される。 Each support portion 13 is configured by forming a slit groove 13b in a bent piece 13a formed by bending a side edge portion of an extended plate portion 9b at a right angle. The end portion of the core 12 is engaged with and supported by the slit groove 13b from the core radial direction. As a result, the magnetic path of the magnetic flux generated by the electromagnetic coil 10 is formed in an annular shape by the core 12, the pair of extending plate portions 9b, and the substrate portion 9a.

弁体7は、鉄などの磁性体で形成されている円環状の帯板部材7aが、その表面が弁座4の側に露出するよう樹脂部分7bにインサート成形されて構成されている。図2〜図4に示すように、弁体7は、ハウジング本体6bに形成された弁体収容空間15に収容されている。 The valve body 7 is formed by insert-molding an annular strip member 7a made of a magnetic material such as iron into a resin portion 7b so that its surface is exposed on the side of the valve seat 4. As shown in FIGS. 2 to 4, the valve body 7 is housed in the valve body accommodating space 15 formed in the housing body 6b.

コイルスプリング8は、ハウジング6の内部において弁体7と出口流路部6cとに亘って装着され、弁体7に対向する側の端部は、樹脂部分7bに設けられる環状凸部7cに外嵌固定されている。コイルスプリング8により、弁体7は弁座4に近接する方向(閉じ方向)に付勢される。したがって、ソレノイド5が非通電のときには、ウォータポンプ60の作動により発生する冷却液の液圧により、コイルスプリング8による付勢力に抗して弁体7が開方向に移動可能になる。なお、本実施形態では、ハウジング本体6bの内面に、弁体7の流路軸芯Xの方向の移動を案内する案内部17が設けられており、弁体7は樹脂部分7bの外周面の一部が案内部17に当接した状態で流路軸芯Xの方向に移動する。 The coil spring 8 is mounted inside the housing 6 over the valve body 7 and the outlet flow path portion 6c, and the end portion on the side facing the valve body 7 is outside the annular convex portion 7c provided on the resin portion 7b. It is fitted and fixed. The coil spring 8 urges the valve body 7 in a direction close to the valve seat 4 (closed direction). Therefore, when the solenoid 5 is not energized, the valve body 7 can move in the opening direction against the urging force of the coil spring 8 due to the hydraulic pressure of the coolant generated by the operation of the water pump 60. In the present embodiment, a guide portion 17 for guiding the movement of the valve body 7 in the direction of the flow path axis X is provided on the inner surface of the housing body 6b, and the valve body 7 is the outer peripheral surface of the resin portion 7b. It moves in the direction of the flow path axis X with a part of it in contact with the guide portion 17.

入口流路部6aには、弁体7に対して冷却液の流通方向の上流側に設けられ、弁体7を弁座4から離間させる開方向に押圧する押圧体21と、押圧体21を開方向に付勢するコイルスプリング22(第2バネの一例)と、が配置されている。本実施形態では、押圧体21は樹脂で形成されている。押圧体21が樹脂製であると、押圧体21は弁座4から弁体7に作用させる磁力を減少させる妨げにならないため、弁体7を安定的に閉位置に維持することができる。 The inlet flow path portion 6a includes a pressing body 21 provided on the upstream side of the valve body 7 in the flow direction of the coolant and pressing the valve body 7 in the opening direction to separate the valve body 7 from the valve seat 4, and a pressing body 21. A coil spring 22 (an example of a second spring) that biases in the opening direction is arranged. In this embodiment, the pressing body 21 is made of resin. When the pressing body 21 is made of resin, the pressing body 21 does not hinder the reduction of the magnetic force acting on the valve body 7 from the valve seat 4, so that the valve body 7 can be stably maintained in the closed position.

図6に示すように、押圧体21は円筒形状に形成され、円環部24と、側壁部25と、円環部24に設けられた複数の押圧部26とを備える。円環部24は、薄板状であって中央に冷却液が流通する貫通孔23を有する。側壁部25は円環部24の外周縁から下方に向けて延設されている。複数の押圧部26は、棒状に形成され円環部24から垂直に立設されており、貫通孔23の周囲に分散配置されている。図6に示す押圧部26は、円柱体を縦方向に半割した形状であって、先端部分26aが球状に形成されている。なお、押圧部26は、図6に示される形状に特定されることなく、隣接する押圧部26との間に冷却液が流通する空間が形成され、弁体7を適正な姿勢で押圧できる形状であれば他の形状であってもよい。 As shown in FIG. 6, the pressing body 21 is formed in a cylindrical shape and includes an annular portion 24, a side wall portion 25, and a plurality of pressing portions 26 provided on the annular portion 24. The annulus portion 24 has a thin plate shape and has a through hole 23 in the center through which the coolant flows. The side wall portion 25 extends downward from the outer peripheral edge of the annular portion 24. The plurality of pressing portions 26 are formed in a rod shape and are vertically erected from the annular portion 24, and are dispersedly arranged around the through holes 23. The pressing portion 26 shown in FIG. 6 has a shape in which a cylindrical body is divided in half in the vertical direction, and the tip portion 26a is formed in a spherical shape. The pressing portion 26 is not specified in the shape shown in FIG. 6, and a space through which the coolant flows is formed between the pressing portion 26 and the adjacent pressing portion 26 so that the valve body 7 can be pressed in an appropriate posture. If it is, it may have another shape.

図2に示すように、ハウジング本体6bには、押圧体21の移動を規制する規制部31が設けられている。規制部31は、押圧体21に対して冷却液の流れ方向の下流側に設けられ、押圧体21の円環部24が当接することで押圧体21の開方向への移動を規制する。 As shown in FIG. 2, the housing body 6b is provided with a regulating portion 31 that regulates the movement of the pressing body 21. The restricting portion 31 is provided on the downstream side of the pressing body 21 in the flow direction of the coolant, and the annular portion 24 of the pressing body 21 comes into contact with the pressing body 21 to restrict the movement of the pressing body 21 in the opening direction.

コイルスプリング22は、一端部が押圧体21の円環部24と側壁部25により形成された内側の空間に内嵌固定され、他端部が入口流路部6aに固定されている。コイルスプリング22(第2バネの一例)は、コイルスプリング8(第1バネの一例)の付勢力よりも大きく設定されている。 One end of the coil spring 22 is internally fitted and fixed in the inner space formed by the annular portion 24 and the side wall portion 25 of the pressing body 21, and the other end is fixed to the inlet flow path portion 6a. The coil spring 22 (an example of the second spring) is set to be larger than the urging force of the coil spring 8 (an example of the first spring).

以下に、冷却液停止弁Aの動作を説明する。冷却液停止弁Aは、ソレノイド5が非通電であり、且つ、ウォータポンプ60の駆動停止により冷却液の流通がない状態(エンジン51が停止している初期状態)では、図2に示すように、コイルスプリング22によって付勢された押圧体21が弁体7を開方向に押圧する。このとき、押圧体21の円環部24がハウジング本体6bの規制部31に当接する。これにより、弁体7が弁座4から所定距離Lだけ離間した小流量位置に保持されている。したがって、弁体7が小流量位置であるときには、入口ポート1と出口ポート2とが弁座4と弁体7との隙間を介して連通している。 The operation of the coolant stop valve A will be described below. As shown in FIG. 2, the coolant stop valve A is in a state where the solenoid 5 is not energized and the coolant does not flow due to the drive stop of the water pump 60 (initial state in which the engine 51 is stopped). , The pressing body 21 urged by the coil spring 22 presses the valve body 7 in the opening direction. At this time, the annular portion 24 of the pressing body 21 comes into contact with the restricting portion 31 of the housing body 6b. As a result, the valve body 7 is held at a small flow rate position separated from the valve seat 4 by a predetermined distance L. Therefore, when the valve body 7 is in the small flow rate position, the inlet port 1 and the outlet port 2 communicate with each other through the gap between the valve seat 4 and the valve body 7.

運転者がイグニッションキー等を操作すると、エンジン51が始動する前、すなわち、ウォータポンプ60が作動する前にソレノイド5に通電される。ソレノイド5の通電により、図4に示すように、弁体7がコイルスプリング22の付勢力に抗して弁座4に吸着され、冷却液停止弁Aは閉弁状態に保持される。 When the driver operates the ignition key or the like, the solenoid 5 is energized before the engine 51 starts, that is, before the water pump 60 operates. As shown in FIG. 4, when the solenoid 5 is energized, the valve body 7 is attracted to the valve seat 4 against the urging force of the coil spring 22, and the coolant stop valve A is held in the closed state.

これにより、エンジン51の始動に伴うウォータポンプ60の作動にかかわらず、冷却液のヒータコア62及びEGRクーラ65への流入が阻止され、ヒータコア62及びEGRクーラ65における熱交換による冷却液温度の低下が抑制される。また、冷却液温度が低い場合にはサーモスタットバルブ56も閉弁しているため、冷却液はラジエータ53にも流れない。このため、エンジン51の暖機運転時における冷却液温度の上昇を促進して、エンジンオイル等の温度上昇も促進することができ、燃費向上に寄与する。 As a result, regardless of the operation of the water pump 60 accompanying the start of the engine 51, the inflow of the coolant into the heater core 62 and the EGR cooler 65 is prevented, and the coolant temperature drops due to heat exchange in the heater core 62 and the EGR cooler 65. It is suppressed. Further, when the coolant temperature is low, the thermostat valve 56 is also closed, so that the coolant does not flow to the radiator 53 either. Therefore, it is possible to promote an increase in the temperature of the coolant during the warm-up operation of the engine 51 and also to promote an increase in the temperature of the engine oil or the like, which contributes to the improvement of fuel efficiency.

エンジン51の始動後、冷却液温度が所定の温度に達する(暖機運転の終了)とソレノイド5が非通電状態に切り替えられる。ソレノイド5が非通電状態に切り替えられると、弁体7は初期位置(図2)に復帰移動する。すなわち、弁体7は押圧体21に押圧されて少量流通位置に保持される。これにより、入口ポート1の冷却液は、弁体7の外周側とハウジング6の内周側との間を通して出口ポート2からヒータコア62等に向けて流出する。その後、エンジン51の回転が増すことでウォータポンプ60の回転数が上昇すると、冷却液停止弁Aの入口ポート1において冷却液の液圧が高まり流量が増加する。これにより、図3に示すように、弁体7は初期位置(図2)よりも弁座4から離間する側に移動する。すなわち、冷却液停止弁Aにおいて、冷却液の流量が入口ポート1の液圧に比例して増加するようになり、液圧に応じた流量の冷却液が出口ポート2からヒータコア62等に向けて流出する。 After the engine 51 is started, when the coolant temperature reaches a predetermined temperature (end of warm-up operation), the solenoid 5 is switched to the non-energized state. When the solenoid 5 is switched to the non-energized state, the valve body 7 returns to the initial position (FIG. 2) and moves. That is, the valve body 7 is pressed by the pressing body 21 and held in the small amount distribution position. As a result, the coolant of the inlet port 1 flows out from the outlet port 2 toward the heater core 62 and the like through between the outer peripheral side of the valve body 7 and the inner peripheral side of the housing 6. After that, when the rotation speed of the water pump 60 increases due to the increase in the rotation of the engine 51, the hydraulic pressure of the coolant increases at the inlet port 1 of the coolant stop valve A and the flow rate increases. As a result, as shown in FIG. 3, the valve body 7 moves to the side away from the valve seat 4 from the initial position (FIG. 2). That is, in the coolant stop valve A, the flow rate of the coolant increases in proportion to the hydraulic pressure of the inlet port 1, and the flow rate of the coolant corresponding to the hydraulic pressure is directed from the outlet port 2 toward the heater core 62 and the like. leak.

このように、ソレノイド5が非通電のときに、弁体7と弁座4とが互いに付着することがなく、入口ポート1の冷却液の液圧が低い場合においても、少量の冷却液の流通が可能になる。その結果、冷却液停止弁Aにおいて、冷却液を流通させる必要がある場合には、入口ポート1の液圧の大小に関係なく、冷却液停止弁Aに供給された冷却液を確実に流通させることができる。 As described above, when the solenoid 5 is not energized, the valve body 7 and the valve seat 4 do not adhere to each other, and even when the hydraulic pressure of the coolant at the inlet port 1 is low, a small amount of coolant flows. Will be possible. As a result, when it is necessary to circulate the coolant in the coolant stop valve A, the coolant supplied to the coolant stop valve A is surely circulated regardless of the magnitude of the hydraulic pressure of the inlet port 1. be able to.

また、ウォータポンプ60が駆動していれば、ソレノイド5が非通電のときであっても弁体7が弁座4から離間して流体が流通するので、冷却液の流量が増加すると増加量にしたがって弁体7と弁座4の間隔が大きくなる。したがって、本実施形態の冷却液停止弁Aであれば、冷却液を流通させる最低流量を少量に設定することができると共に、冷却液の流量を広範囲で制御することができる。 Further, if the water pump 60 is driven, the valve body 7 is separated from the valve seat 4 and the fluid flows even when the solenoid 5 is not energized, so that the amount increases as the flow rate of the coolant increases. Therefore, the distance between the valve body 7 and the valve seat 4 becomes large. Therefore, in the case of the coolant stop valve A of the present embodiment, the minimum flow rate for circulating the coolant can be set to a small amount, and the flow rate of the coolant can be controlled in a wide range.

弁体7の外周側とハウジング6の内周側との間に形成される流路の断面積は、弁体7の初期位置から弁座4から離間する側への移動距離にかかわらず一定に維持される。また、出口流路部6cの内壁部16には、弁体7との当接により、当該弁体7の初期位置からの移動距離を制限する規制部が形成されている。 The cross-sectional area of the flow path formed between the outer peripheral side of the valve body 7 and the inner peripheral side of the housing 6 is constant regardless of the moving distance from the initial position of the valve body 7 to the side away from the valve seat 4. Be maintained. Further, the inner wall portion 16 of the outlet flow path portion 6c is formed with a regulating portion that limits the moving distance of the valve body 7 from the initial position by contact with the valve body 7.

〔第2実施形態〕
図7、図8は本発明の別実施形態を示す。
本実施形態の冷却液停止弁Aは、押圧体41の形状が第1実施形態とは異なり、押圧体41は弁体7の中央部を押圧するよう構成されている。具体的には、押圧体41は、中央に貫通孔42を有する環状部43と、環状部43の内周面43aから径方向内方に延設された複数の接続部44と、貫通孔42の中央に位置して複数の接続部44に接続される小径部45とを有し、小径部45から押圧部46が垂直に立設されている。押圧部46において弁体7に当接する先端部分46aは、円板状に形成されて小径部45よりも大径で構成されている。
[Second Embodiment]
7 and 8 show another embodiment of the present invention.
In the coolant stop valve A of the present embodiment, the shape of the pressing body 41 is different from that of the first embodiment, and the pressing body 41 is configured to press the central portion of the valve body 7. Specifically, the pressing body 41 includes an annular portion 43 having a through hole 42 in the center, a plurality of connecting portions 44 extending radially inward from the inner peripheral surface 43a of the annular portion 43, and a through hole 42. It has a small diameter portion 45 located at the center of the above and connected to a plurality of connecting portions 44, and a pressing portion 46 is vertically erected from the small diameter portion 45. The tip portion 46a in contact with the valve body 7 in the pressing portion 46 is formed in a disk shape and has a larger diameter than the small diameter portion 45.

冷却液停止弁Aは、ソレノイド5が非通電であり、且つ、ウォータポンプ60の駆動停止により冷却液の流通がない状態(初期状態)では、図8に示すように、コイルスプリング22によって付勢された押圧体41が弁体7を開方向に押圧する。このとき、押圧体41の環状部43がハウジング本体6bの規制部31に当接する。これにより、弁体7が弁座4から所定距離Lだけ離間した小流量位置に保持されるので、入口ポート1の冷却液を出口ポート2に向けて流通させることができる。 The coolant stop valve A is urged by the coil spring 22 as shown in FIG. 8 when the solenoid 5 is not energized and the coolant does not flow due to the drive stop of the water pump 60 (initial state). The pressed pressing body 41 presses the valve body 7 in the opening direction. At this time, the annular portion 43 of the pressing body 41 comes into contact with the restricting portion 31 of the housing body 6b. As a result, the valve body 7 is held at a small flow rate position separated from the valve seat 4 by a predetermined distance L, so that the coolant of the inlet port 1 can be circulated toward the outlet port 2.

なお、押圧体41は、図7の形状に特定されることなく、隣接する接続部44との間に冷却液が流通する空間が形成され、押圧部46によって弁体7を適正な姿勢で押圧できる形状であれば他の形状であってもよい。
その他の構成は第1実施形態と同様である。
The pressing body 41 is not specified in the shape of FIG. 7, and a space through which the coolant flows is formed between the pressing body 41 and the adjacent connecting portion 44, and the valve body 7 is pressed by the pressing portion 46 in an appropriate posture. Any other shape may be used as long as it can be formed.
Other configurations are the same as those of the first embodiment.

〔その他の実施形態〕
上記の実施形態では、ハウジング本体6bの内面に弁体7の移動を案内する案内部17を設ける例を示したが、ハウジング本体6bの内面に案内部17を設けずに、弁体7がハウジング本体6bの内面から離間した状態で流路軸芯Xの方向に移動する構成でもよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, an example in which the guide portion 17 for guiding the movement of the valve body 7 is provided on the inner surface of the housing body 6b is shown, but the valve body 7 is the housing without providing the guide portion 17 on the inner surface of the housing body 6b. It may be configured to move in the direction of the flow path axis X while being separated from the inner surface of the main body 6b.

本発明は、車両の冷却液やオイル等の流体の流れを制御する流体制御弁に適用することができる。 The present invention can be applied to a fluid control valve that controls the flow of a fluid such as a vehicle coolant or oil.

3 :流通孔
4 :弁座
5 :ソレノイド
6 :ハウジング
6a :入口流路部
6b :ハウジング本体
6c :出口流路部
7 :弁体
7a :帯板部材(磁性体)
8 :コイルスプリング(第1バネ)
9 :固定ヨーク
10 :電磁コイル
15 :弁体収容空間
21,41 :押圧体
22 :コイルスプリング(第2バネ)
23,42 :貫通孔
24 :円環部
25 :側壁部
26,46 :押圧部
26a,46a :先端部分
31 :規制部
51 :エンジン
100 :エンジン冷却系
A :冷却液停止弁(流体制御弁)
L :所定距離
X :流路軸芯
3: Distribution hole 4: Valve seat 5: Solenoid 6: Housing 6a: Inlet flow path 6b: Housing body 6c: Outlet flow path 7: Valve body 7a: Band plate member (magnetic material)
8: Coil spring (first spring)
9: Fixed yoke 10: Electromagnetic coil 15: Valve body accommodation space 21, 41: Pressing body 22: Coil spring (second spring)
23, 42: Through hole 24: Circular portion 25: Side wall portion 26, 46: Pressing portion 26a, 46a: Tip portion 31: Restricting portion 51: Engine 100: Engine cooling system A: Coolant stop valve (fluid control valve)
L: Predetermined distance X: Flow path axis

Claims (3)

磁性体からなる部分を有し流体の流通を制御する弁体と、
前記弁体と当接可能な弁座と、
前記弁体を前記弁座側に付勢する第1バネと、
前記弁体を前記弁座側に移動させるソレノイドと、
前記弁体に対して流体の流通方向の上流側に設けられ、前記弁体を前記弁座から離間させる開方向に押圧する押圧体と、
前記押圧体を前記開方向に付勢する第2バネと、
前記押圧体に対して流体の流れ方向の下流側に設けられ、前記押圧体が当接することで前記押圧体の移動を規制する規制部と、を備え、
前記第2バネの付勢力は前記第1バネの付勢力よりも大きく設定され、
前記ソレノイドが非通電であり且つ流体の流通がないとき、前記押圧体が前記第2バネの付勢力により前記弁体を押圧しつつ前記規制部に当接することで、前記弁体が前記弁座から所定距離だけ離間した少量流通位置に保持される流体制御弁。
A valve body that has a part made of magnetic material and controls the flow of fluid,
A valve seat that can come into contact with the valve body,
A first spring that urges the valve body to the valve seat side,
A solenoid that moves the valve body to the valve seat side,
A pressing body provided on the upstream side of the valve body in the flow direction of the fluid and pressing the valve body in the opening direction to separate the valve body from the valve seat.
A second spring that urges the pressing body in the opening direction,
It is provided with a regulating portion provided on the downstream side in the flow direction of the fluid with respect to the pressing body and restricting the movement of the pressing body when the pressing body comes into contact with the pressing body.
The urging force of the second spring is set to be larger than the urging force of the first spring.
When the solenoid is not energized and there is no fluid flow, the pressing body abuts on the regulating portion while pressing the valve body by the urging force of the second spring, so that the valve body comes into contact with the regulating portion. A fluid control valve that is held in a small flow position separated by a predetermined distance from.
前記押圧体は、円筒形状に形成されて中央に流体が流通する貫通孔を有する請求項1記載の流体制御弁。The fluid control valve according to claim 1, wherein the pressing body is formed in a cylindrical shape and has a through hole through which a fluid flows in the center. 前記押圧体が樹脂製である請求項1又は2記載の流体制御弁。 The fluid control valve according to claim 1 or 2 , wherein the pressing body is made of resin.
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