CN1776265A - 流体控制用电磁阀 - Google Patents

Abstract

本发明的流体控制用电磁阀，包括：配置于空气流动的吸气管内部、产生电磁吸引力的螺线管部(1)；以及与该螺线管部(1)一体设置、具有利用电磁吸引力与吸气管的内壁面上形成的阀座部(18)进行离接的阀(10)的阀部(2)。由此，可提供阀的前后的配管不需要弯曲，可减小配管所造成的压力损失，并使提升时的阀动作稳定化，可更加正确控制流量的流体控制用电磁阀。

Description

流体控制用电磁阀

技术领域

本发明涉及利用螺线管部所产生的电磁吸引力来使阀部动作、以控制流体流量的流体控制用电磁阀。

背景技术

以往，作为控制向发动机的供给空气流量的流体控制用电磁阀，一般来讲，已知是采用由圆盘状的蝶形阀执行流体控制的电子控制式节流阀。

这种节流阀通过内部减速齿轮由电动马达来驱动，但其构造复杂，零件数多，产品也大型化。

由于是一种通过内部减速齿轮使蝶形阀动作的，因此，对于发动机的转速及负载变动，控制为规定的空气量的响应时间也存在着局限。以前，该节流阀中只能使用于中型以上的汽车，最近对于排气量小的轻型汽车及2轮车等上的安装也在探讨之中，强烈地希望实现产品的小型化和高响应性。

另一方面，已知有如下的一种空转速度控制阀(以下称为ISC-V)：与具有由与油门操作连动的钢丝机械式牵引的蝶形阀的节流阀一起并用，在与节流阀所控制的空气流路另外构成的旁通流路中，控制发动机的空转数。

该ISC-V是利用电磁吸引力使阀直接动作的电磁阀型的流量控制阀，为了得到用于维持空转所必需的供给空气量，阀的提升量通过向电磁阀励磁的电流值来控制(例如、参照专利文献1)。

[专利文献1]日本专利特许第3531334号公报

然而，所述ISC-V是将产生电磁吸引力的螺线管部配置于配管外部，并被配置在旁通路中，阀的前后，管路中存在着L字或U字状的弯曲部，该处的压力损失大，故存在着难以增大通过流量的问题。

通常，为了增加流量，必须增加阀的提升量，或者增加阀的阀座部的直径，增加阀的开口面积，但不得已，因上述配管的压力损失的问题而必须将这些都增加，结果是阀也需要大型化，存在着装置大型化的问题。

又，由于阀前后的管路弯曲，在阀的内径侧和外径侧，会产生因路径长度的不同引起的速度差所造成的压力差，故意料之外的流体力作用于阀，使提升时的阀的动作不稳定，并且，在阀的所需提升量与实际提升量之间产生差异时，还存在着难以正确控制流量的问题。

本发明就是为了解决上述问题，其目的在于，提供阀的前后的配管不需要弯曲，可减小配管所造成的压力损失，并使提升时的阀动作稳定，可更加正确地控制流量的流体控制用电磁阀。

发明内容

本发明的流体控制用电磁阀，包括：配置于流体流动的配管内部的、产生电磁吸引力的螺线管部；以及与该螺线管部一体设置、具有利用所述电磁吸引力与所述配管的内壁面上形成的阀座部进行离接的阀的阀部。

采用本发明的流体控制用电磁阀，阀的前后的配管不需要弯曲，可减小配管所造成的压力损失，并使提升时的阀动作稳定，可更加正确地控制流量。

附图的简单说明

图1为表示本发明的实施形态1的流体控制用电磁阀的剖面图。

图2为沿图1的II-II线的向视剖面图。

图3为表示本发明的实施形态2的流体控制用电磁阀的剖面图。

图4为表示本发明的实施形态3的流体控制用电磁阀的剖面图。

图5为沿图4的V-V线的向视剖面图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的各实施形态，对于同一或相当的构件、部位标记同一符号进行说明。

实施形态1

图1为表示本发明的实施形态1的流体控制用电磁阀(以下简称为电磁阀)的剖面图，图2为沿图1的II-II线的向视剖面图。

本电磁阀，具有产生磁吸引力的螺线管部1以及利用该电磁吸引力进行驱动的阀部2。该螺线管部1和阀部2被内包在具有吸气管功能的基体3中。

基体3构成了配管即吸气管的一部分，通过4个螺栓21，中介有垫圈17和板15地将上游侧基体部3a和下游侧基体部3b一体化。该基体3，与吸气管同轴状地被安装在通向发动机的吸气管的途中。

螺线管部1中，在与吸气管的中心轴线同轴上设置有圆筒状的铁心4。在该铁心的外周，通过绕线架22卷装着螺线管线圈5。螺线管线圈5被内包在轭铁6中。在铁心4的下游侧内部，设置有轴线方向可滑动的圆筒状的柱塞7。在铁心4的上游侧，形成有与调节螺钉19螺合的贯通孔。该调节螺钉19随着回转可沿铁心4的轴线进行进退。

绕线架22与具有接线栓23的接插件24一起由树脂一体化。

在被插入、固定于绕线架22的贯通孔中的铁心4的下游侧端部，形成有沿径向凸出的凸缘部8。在该凸缘部8的外周缘部，通过将轭铁6的开口侧端部铆住，简单地使轭铁6与铁心4一体化。

在阀部2中，柱塞7的贯通孔中嵌入、固定着具有连通孔11的管子9。在管子9的下游侧端部，固定着具有导通孔13的阀10。

在阀10的上游侧外周缘部固定着风箱12，该风箱12由低刚性的树脂材料所形成，内部具有容积室。该风箱12具有轴线方向上可伸缩自如的皱纹管部25。在风箱12的上游侧端部形成有凸缘27，该凸缘27被夹持于铁心4的凸缘部8与环26之间，该环26被压入在凸缘部8下游侧的台阶部中。

风箱12的容积室、铁心4及柱塞7的内部，通过阀10的导通孔13和管子9的连通孔11分别与发动机的负压侧导通，柱塞7的上游侧端面与下游侧端面的压力大体相同，又，阀10的上游侧表面与下游侧表面的压力大体相同，以防止因压力差所引起的柱塞7及阀10的作动。

在铁心4的凸缘部8与绕线架22之间，夹持着环状的板15的内周缘部，该环状的板15具有总开口面积比阀10的开口面积大得多的复数个通孔16。该板15的外周缘部被夹持于上游侧基体部3a与下游侧基体部3b之间。

上述结构的电磁阀中，在螺线管部1、阀部2、风箱12及板15一体化的状态下，板15的周缘部，中介有垫圈17地被上游侧基体部3a和下游侧基体部3b所夹持。

此时，阀10与下游侧基体部3b的内壁面上形成的阀座部18对接，接着，使调节螺钉19回转，使调节螺钉19相对铁心4进退，通过对设于调节螺钉19与管子9之间的弹簧20的弹力进行调整，设定成阀10相对阀座部18可得到规定的提升量。

下面说明上述结构的电磁阀动作。

在向螺线管线圈5通电之前，阀10利用弹簧20和风箱12的合力与阀座部18对接。

当通过未图示的电子控制组件向螺线管线圈5通电时，在由铁心4、轭铁6和柱塞7构成的磁性回路中流动着磁力线，在铁心4上产生与电流值成比例的、使柱塞7离开阀座部18的方向的吸引力。这样，柱塞7被磁性吸向铁心4，阀10被提升到磁吸引力与由弹簧20及风箱12的合力所形成的反作用力相平衡的位置，与柱塞7一体的管子9及阀10朝轴线方向移动，其结果，阀10从阀座部18离开。

另一方面，利用由气缸(未图示)动作所产生的来自发动机(未图示)侧的负压吸引，在吸气管内部产生压力差，吸气管内的空气通过上游侧基体部3a、轭铁6的外侧、板15的通孔16、风箱12的外侧及流出口28流向发动机侧。

在此，因螺线管线圈5使用了比例螺线管线圈，故通过对流向螺线管线圈5的附加电流进行控制，可使通过流出口28流向发动机侧的空气量起变化。该所需的空气量由油门开度、发动机的转速、扭矩等来决定。

根据本实施形态的电磁阀，作为用于发动机的供给空气量控制阀，由于相对于采用马达和减速机构的传统的节流阀，使用了电磁吸引力方式的直接动作构造的流量控制阀，因此可使其构造大幅度简略化，还可提高阀10的动作响应性。

又，螺线管部1，由于是将螺线管部1配置于管路的内部，并被配置在与流动同轴方向上，因此，可废除阀10前后的管路弯曲，以减少管路中的压力损失。这样，与存在着管路弯曲的场合相比，既可实现流量增加，又可减小不稳定流体力对阀10的作用。

并且，螺线管部1被设置成与吸气管的中心轴线同轴，故在阀10的周向上作用有均等的流体力，使阀10的动作稳定。

螺线管部1及与该螺线管部1一体的阀部2，通过板15被支承在基体3上，以简单的结构被定位、固定于吸气管的内部。

又，空气沿着轭铁6的外周面流动，对于来自螺线管线圈5的发热，通过空气的强制对流而具有冷却效果，可抑止螺线管线圈5的温度上升。

由于将螺线管部1设置于管路内，采用了将电磁阀整体内插在吸气管一部分中的构造，因此可进一步实现小型化，即使在搭载于其它机种的发动机等上的布局不同的场合，也能较容易地进行安装。

由于利用螺线管部1所产生的电磁吸引力来使阀10直接移动，因此，既能提高对控制信号的响应性，又能缩短开阀时间，比如对于具有多个气缸的发动机来讲，由于在每个气缸上配置本实施形态的电磁阀，故利用各个气缸能正确地控制吸入吸气量。

实施形态2

图3为表示本发明的实施形态2的流体控制用电磁阀的剖面图。

本实施形态中，在轭铁6上游侧的表面，固定着将空气导向基体3内壁面侧的导向部30。

其它结构与实施形态1相同。

本实施形态中，流向电磁阀的空气，通过导向部30被导向基体3的内壁面侧，顺利地流过基体3内。

实施形态3

图4为表示本发明的实施形态3的流体控制用电磁阀的剖面图，图5为沿图4的V-V线的向视剖面图。

本实施形态中，在轭铁6上游侧的表面上固定着板32，该板32不仅具有将空气导向基体3内壁面侧的导向部31，而且具有总开口面积比阀座18的开口面积大得多的复数个通孔16。该板32的外周缘部，中介有垫圈17地被上游侧基体部3a和下游侧基体部3b所夹持。

其它结构与实施形态1相同。

本实施形态中，流向电磁阀的空气，通过板32的导向部31被导向基体3的内壁面侧，顺利地流过基体3内。

上述各实施形态是将电磁阀设置成与吸气管同轴，本电磁阀当然可以作为ISC-V来使用。

又，上述各实施形态中，对安装成使空气的流动方向从螺线管部1侧流向阀10侧的场合作了说明，但也可与此相反，安装成使空气的流动方向从阀10侧流向螺线管部1侧的状态。

前者的场合，具有当螺线管线圈5断线时、利用流体力与弹簧20及风箱12的弹力一起能将阀10确实闭阀的优点，后者的场合，具有可防止使发动机的不完全燃烧物质等通过导通孔13向风箱12的内部流入的优点，根据使用条件来决定选择某一种。

上述各实施形态中，在构成配管即一部分吸气管的基体3的内部设置了电磁阀，但也可将该电磁阀安装在作为配管比如排气管的内部，作为排气再循环阀(EGR阀)来使用。

Claims (9)

1.一种流体控制用电磁阀，其特征在于，包括：

配置于流体流动的配管内部、产生电磁吸引力的螺线管部；以及

与该螺线管部一体设置、具有利用所述电磁吸引力与所述配管的内壁面上形成的阀座部进行离接的阀的阀部。

2.如权利要求1所述的流体控制用电磁阀，其特征在于，所述螺线管部和所述阀部，被配置在所述配管的中心轴线上。

3.如权利要求1或2所述的流体控制用电磁阀，其特征在于，所述螺线管部和阀部，中介有板地被支承在所述配管上，该板具有贯通于板厚方向可使所述流体通过的通孔。

4.如权利要求1所述的流体控制用电磁阀，其特征在于，所述螺线管部，具有铁心、设于该铁心外侧的螺线管线圈、以及覆盖该螺线管线圈的有底筒状的轭铁，

所述阀部，具有相对于所述铁心可滑动、与所述阀一体的柱塞，

通过将所述轭铁的开口端部铆接于所述铁心的外周缘部，使轭铁与铁心一体化。

5.如权利要求1所述的流体控制用电磁阀，其特征在于，在所述轭铁上游侧的表面，固定着将所述流体导向所述配管的内壁面侧的导向部。

6.如权利要求3所述的流体控制用电磁阀，其特征在于，在所述轭铁上游侧的表面，固定着具有将所述流体导向所述配管的内壁面侧的导向部的所述板。

7.如权利要求1所述的流体控制用电磁阀，其特征在于，所述配管是将所述流体即空气导向发动机的吸气管。

8.如权利要求7所述的流体控制用电磁阀，其特征在于，对于1台所述发动机，配备有多台。

9.如权利要求7所述的流体控制用电磁阀，其特征在于，对于所述发动机的各气缸，各自配置1台。

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