JP2000320714A

JP2000320714A - 電磁弁

Info

Publication number: JP2000320714A
Application number: JP11135484A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Takeuchi; 康高竹内
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】電磁弁の作動時における作動音を小さくする
とともに電磁弁の体格を小さくする。【解決手段】プランジャ１２を配置する側のボビン２
の底部２ａに、該ボビン２の中空部内へ突出する円筒状
部材９を設ける。円筒状部材９とボビン２との間で、ス
テータ６側が開口する環状溝１０を形成する。有底円筒
状に形成したプランジャ１２を、その円筒部１２ａを前
記環状溝１０に挿入してステータ６の軸方向に移動可能
に備える。前記プランジャ１２における円筒部１２ａの
外周面とボビン２の内周面との間及びプランジャ１２に
おける円筒部の内周面と円筒状部材９の外周面との間に
夫々流通路１３ａ，１３ｂを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁弁に関するもの
で、例えば車両に搭載した燃料タンク等からの蒸発燃料
をキャニスタに吸着して処理し、大気への放出を防止す
る蒸発燃料処理装置において、その通路を開閉する開閉
弁等に使用される電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両に搭載された燃料タンクやキ
ャブレタ等の燃料系で発生する蒸発燃料は、車両を長時
間運転して停止した直後の雰囲気温度が上昇したときに
多く発生する。そのため、燃料タンク等からエンジン吸
着管への蒸発燃料通路に活性炭等の吸着剤を充填したキ
ャニスタを設け、エンジンの停止時には燃料タンク等か
らの蒸発燃料をキャニスタへ導入して吸着剤で捕集し、
エンジンの運転時には前記吸着剤に捕集した蒸発燃料を
離脱させてエンジンの吸気管へ導入する蒸発燃料処理装
置が知られている。

【０００３】このような蒸発燃料処理装置においては、
前記のような蒸発燃料通路を開閉するための電磁弁が備
えられている。このような電磁弁として、従来、図６に
示すようなものが使用されている。この図６に示す電磁
弁について説明する。

【０００４】該電磁弁１０１を構成するボビン１０２の
外周にはコイル１０３が巻設され、内周にはステータ１
０４が固設されている。該ステータ１０４の中央部には
軸方向に貫通する貫通穴１０５が形成され、該貫通穴１
０５にロッド１０６が軸方向に移動可能に備えられてい
る。前記ボビン１０２内には有底状のプランジャ１０７
が、その底部１０８を前記ステータ１０４に対面させて
軸方向に移動可能に収納されており、該底部１０８に前
記ロッド１０６の一端が接触しているとともにその底部
１０８にはエアー抜き穴１０９が形成されている。更
に、プランジャ１０７内には第１のスプリング１１０
が、その一端を前記プランジャ１０７の底部１０８に係
合させ、他端を前記ボビン１０２の底部１１１に係合さ
せて収納され、該第１のスプリング１１０によってプラ
ンジャ１０７を常時ステータ１０４側へ付勢している。

【０００５】前記ロッド１０６の他端はステータ１０４
から突出し、該突出部に弁ホルダ１１２が固着され、該
弁ホルダ１１２の先部に弁体１１３が備えられている。
流体の流入路となる第１通路１１４を形成したボデー１
１５には、その第１通路１１４の入口部に位置して弁座
１１６が、前記弁体１１３に対向して形成されている。
そして、該ボデー１１５と前記弁ホルダ１１２間には第
２のスプリング１１７が介在され、前記ロッド１０６と
弁体１１３を一体とする弁ホルダ１１２をステータ１０
４側へ常時付勢している。

【０００６】また、ボデー１１５には、前記弁体１１３
の開閉によって前記第１通路１１４と連通、遮断される
第２通路１１８が形成されている。該第２通路１１８は
流体の流出路となる。

【０００７】そして、コイル１０３に通電するとプラン
ジャ１０７が第２のスプリング１１７の付勢力に抗して
ステータ１０４側へ吸引移動され、ロッド１０６が押さ
れて弁体１１３が弁座１１６に当接し、第１通路１１４
と第２通路１１８との間を遮断する。また、この遮断状
態において、コイル１０３への通電を止めると、第２の
スプリング１１７の付勢力によって弁ホルダ１１２がス
テータ１０４側へ押され、弁体１１３が弁座１１６より
離間するとともにロッド１０６がプランジャ１０７を第
１のスプリング１１０に抗して図６の左方へ後退移動さ
せる。これにより、図６に示すように第１通路１１４と
第２通路１１８が連通される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の電磁弁にお
いては、閉弁時において弁体１１３が弁座１１６に衝突
する際の作動音（打音）を小さくするために緩衝用の第
２のスプリング１１７が設置されているが、作動音を小
さくするためには第２のスプリング１１７のスプリング
力を大きくする必要がある。また、このように第２のス
プリング１１７のスプリング力を大きくすると、第１の
スプリング１１０のスプリング力も大きくする必要があ
る。すなわち、開弁時には第２のスプリング１１０のス
プリング力によってプランジャ１０７が第１スプリング
１１０のスプリング力に抗して後退するため、第１のス
プリング１１０のスプリング力が第２のスプリング１１
７のスプリング力より極めて小さいと、開弁時にプラン
ジャ１０７が急速に後退してその後端面１１９がボビン
１０２の底部１１１に衝突し、作動音（打音）を発する
からである。

【０００９】しかし、このように両スプリング１１０，
１１７のスプリング力を大きくすると、大きな電磁力を
必要とし、電磁弁の体格が大きくなる問題がある。そこ
で本発明は、前記従来の第１のスプリングを排し、電磁
弁の体格を大きくすることなく前記の作動音を小さくす
ることができる電磁弁を提供することを目的とするもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の第１の発明は、コイルを巻設した
中空状のボビン内にステータを固定配置するとともに該
ステータと対向してプランジャを移動可能に配置し、前
記ステータにはロッドを移動可能に貫通してその一端を
前記プランジャに係合させ、他端に弁体を備え、該弁体
側には該弁体とともに前記ロッドを前記プランジャ側へ
付勢する付勢手段を設けたものにおいて、前記プランジ
ャを配置する側のボビンの底部に、該ボビンの中空部内
へ突出する円筒状部材を設けて、該円筒状部材とボビン
との間で前記ステータ側が開口する環状溝を形成し、有
底円筒状に形成したプランジャを、その円筒部を前記環
状溝に挿入してステータの軸方向に移動可能に備え、更
に前記プランジャにおける円筒部の外周面とボビンの内
周面との間及びプランジャにおける円筒部の内周面と円
筒状部材の外周面との間に夫々流通路を形成したことを
特徴とするものである。

【００１１】本発明において、コイルに通電すると、コ
イルから発生した磁束によりプランジャが閉弁方向であ
るステータ側へ吸引移動される。このプランジャの移動
によってプランジャとステータとで形成されるプランジ
ャの外部空間のエアーが、ボビンとプランジャと円筒状
部材との間で形成されるＵ字状の流通路を通ってプラン
ジャの底部と円筒状部材とで形成されるプランジャの内
部空間へ吸引される。

【００１２】このとき、流通路を狭くて長い通路に形成
することにより、エアーはこの狭くて長い通路を通るた
め、その空気流通抵抗が大きくなり、これがエアーダン
パー効果となってプランジャの移動速度が低くなる。そ
のため、弁座に対する弁体の衝突力が緩和され、弁体と
弁座との作動音（打音）が小さくなる。

【００１３】また、コイルへの通電を止めると、付勢手
段の付勢力により、弁体とロッドが開弁方向へ押され、
ロッドが前記プランジャを円筒状部材側へ押し移動す
る。このプランジャの移動時には、プランジャの底部と
円筒状部材とで形成されるプランジャの内部空間内のエ
アーが、前記のＵ字状の流通路を通ってプランジャとス
テータとで形成されるプランジャの外部空間へ押し出さ
れる。そのため、前記と同様に、大きな空気流通抵抗に
よってプランジャの移動速度が低くなり、ボビンの底部
に対するプランジャの端面の衝突力が緩和され、その作
動音（打音）が小さくなる。

【００１４】更に、弁体を開弁方向へ付勢する付勢力
は、単にプランジャを開弁方向へ押し移動する力でよ
く、前記従来のもののように対向するスプリングの付勢
力に打ち勝つ力を必要としない。そのため、その付勢力
は従来のスプリングの付勢力よりも小さくてよく、その
分、閉弁に要する磁力も小さくてよい。したがって、電
磁弁の体格を小さくできる。

【００１５】請求項２記載の第２の発明は、前記第１の
発明において、前記流通路の径方向の幅を０．０５〜
０．２ｍｍに設定したことを特徴とするものである。本
発明のように、流通路の径方向の幅を０．０５〜０．２
ｍｍに設定すると、最良のエアーダンパー効果が得られ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１〜図５に示す実施例に基いて
本発明の実施の形態について説明する。図１において、
電磁弁１を構成する円筒状でかつ有底状のボビン２の外
周にはコイル３が巻設され、そのコイル３の外周がモー
ルド４を介してＳＰＣＣ材のケース５で被覆されてい
る。ボビン２内には、その軸方向の略中央部から開口側
にわたってステータ６が固設され、該ステータ６の中心
部には軸方向に貫通する貫通穴７が形成されている。該
貫通穴７には、ロッド８が軸方向に移動可能に備えら
れ、そのロッド８の両端はステータ６から突出してい
る。

【００１７】前記ボビン２における前記ステータ６が配
置された側と反対側、すなわち底部２ａ側の内部には、
円筒状部材９が、その軸心をボビン２の軸心と平行させ
て配置されている。該円筒状部材９の外径は、その外周
面とボビン２の内周面との間に所定の幅の環状溝１０が
形成されるように設定され、更にその円筒状部材９の軸
方向長は、その内端面９ａと前記ステータ６の内端面６
ａとの間に所定寸法のプランジャ室１１が形成されるよ
うに設定されている。更に、前記円筒状部材９は、ボビ
ン２の底部２ａをボビン２内に隆起させてボビン２と一
体成形されている。

【００１８】前記ボビン２内には、円筒状でかつ有底状
のプランジャ１２が、その円筒部１２ａを前記環状溝１
０内に挿入し、底部１２ｂを前記プランジャ室１１部に
位置させて備えられてる。

【００１９】更に、図３に示すように、その円筒部１２
ａの肉厚ｔ₁と環状溝１０の径方向の溝幅ｔ₂との関係
は、円筒部１２ａの外周面１２ｃとボビン２の内周面２
ｂとの間に所定幅ｔ₃の環状の第１流通路１３ａと、円
筒部１２ａの内周面１２ｄと円筒状部材９の外周面９ｂ
との間に所定幅ｔ₃の環状の第２流通路１３ｂが形成さ
れるように設定されている。すなわち、ｔ₂−ｔ₁＝２
ｔ₃に設定されており、このｔ₃の値は、該両流通路１
３ａ，１３ｂの流通断面が、所定のダンパー効果を発揮
するように狭く設定するもので、０．０５〜０．２ｍｍ
が望ましい。

【００２０】そして、プランジャ１２がステータ６側へ
移動した場合には、図４に示すように、プランジャ１２
の端面１２ｅと環状溝１０の底面１０ａ間に形成される
連通路１３ｃと、前記両流通路１３ａ，１３ｂとによっ
てＵ状通路が形成されるようになっている。

【００２１】また、前記プランジャ１２の軸方向長は、
その開口側の端面１２ｅがボビン２の底部２ａに接触し
た状態において、そのプランジャ１２の底部１２ｂが、
円筒状部材９の内端面９ａから離間し、これらの間にエ
アーダンパー室（空気室）１４が形成されるように設定
されている。

【００２２】そして、前記ロッド８の内端が前記プラン
ジャ１２の底部１２ｂに接触し、ステータ６から外部へ
突出したロッド８の他端には弁ホルダ１５が固着され、
該弁ホルダ１５には弁体１６が固着されている。

【００２３】前記ケース５は２次モールド１７によって
ボデー１８と一体化されており、該ボデー１８には流入
路１９と流出路２０が形成されている。該流入路１９と
流出路２０との間には弁座２１が、前記弁体１６と対向
して形成されている。更に、ボデー１８内には、開弁用
の付勢手段であるスプリング２２が、その一端をボデー
１８に係合し、他端を弁ホルダ１５に係合して、弁ホル
ダ１５と弁体１６を常時開弁方向に付勢している。

【００２４】なお、本実施例の電磁弁をオンボードダイ
アグノシス｜｜（ＯＢＤ−｜｜）に適用した例を図５に
示す。図５はＯＢＤ−｜｜システムにおいて、燃料タン
ク２５と連通する配管２６，２７から発生するエバポエ
ミションのリークチェックを実施するシステムの概要を
示す図である。

【００２５】該システムにおいて、燃料タンク２５は配
管２６を通じてキャニスタ２８に連通され、この配管２
６には一定時間後の圧力上昇を検知する圧力センサ２９
が接続されている。キャニスタ２８はキャニスタ大気開
放配管３０を介して電磁弁３１に連通するとともに、配
管２７を介してパージバルブ３２の一端にも連通してい
る。そしてパージバルブ３２の他端はエンジンの吸気管
３３に連通している。

【００２６】このシステムで燃料タンク２５と連通する
配管２６及び配管２７から発生するエバポエミッション
のリークチェックは、次の順序で行われる。先ず、キャ
ニスタ２８のキャニスタ大気開放配管３０を電磁弁３１
で閉じる。次で、パージバルブ３２を開放することによ
り、吸気管３３から所定の負圧を配管２７、配管２６側
へ導入し、その導入後、パージバルブ３２を閉じること
でエバポエミッションを完全に遮蔽する。一定時間経過
したのち、圧力センサ２９でどれくらい圧力上昇したか
を測定することでエバポエミッションのリークチェック
が行われる。

【００２７】このようなシステムにおけるその電磁弁３
１に本発明の電磁弁１を、その流入路１９を大気側へ開
口し、流出路２０を前記キャニスタ大気開放配管３０に
接続して使用する。

【００２８】次に本発明の電磁弁１の作用について説明
する。図１に示す開弁状態では、スプリング２２の付勢
力により弁ホルダ１５とともにロッド８を介してプラン
ジャ１２が押圧されて開弁状態が保持される。

【００２９】該開弁状態において、コイル３に通電する
と、コイル３から発生した磁束によりプランジャ１２が
図４に示すようにステータ６側へ吸引移動され、ロッド
８がプランジャ１２に押されて閉弁方向に移動し、該ロ
ッド８に備えられた弁体１６が弁座２１に着座して流路
を遮断する。このようにプランジャ１２がステータ６側
へ移動する際には、プランジャ室１１内のエアーが、第
１流通路１３ａと連通路１３ｃと第２流通路１３ｂから
なるＵ字状の通路を通ってエアーダンパー室１４内に吸
引される。このとき、第１流通路１３ａと第２流通路１
３ｂは狭くて長い通路であるため、空気流通抵抗が大き
くなり、これがエアーダンパー効果となってプランジャ
１２の移動速度が低くなり、弁体１６の弁座２１への衝
突力が緩和され、弁体１６が弁座２１に当って発生する
作動音が小さくなる。

【００３０】したがって、スプリング２２のスプリング
荷重は、後述する開弁時において弁体１６を押し開くだ
けの小さい力でよく、前記従来のような、急速に閉弁作
動する弁体の動きを衝突音が発生しないように抑制する
スプリングに比べて小さくてよい。そのため、スプリン
グ２２のスプリング力に抗してプランジャ１２を作動さ
せるための磁力も従来のものと比べて小さくてよく、そ
の分従来の電磁弁に比べて電磁弁全体の体格を小さくで
きる。

【００３１】次に開弁作動について説明する。図４に示
すように、プランジャ１２がステータ６に接近した閉弁
状態において、コイルへの通電を止めると、スプリング
２２の付勢力により弁体１６、弁ホルダ１５とともにロ
ッド８が開弁方向へ押し移動され、これに係合したプラ
ンジャ１２が円筒状部材９側へ押し移動される。

【００３２】この移動により、エアーダンパー室１４内
のエアーは、第２流通路１３ｂと連通路１３ｃと第１流
通路１３ａからなるＵ状の通路を通ってプランジャ室１
１内へ押し出される。このとき、エアーは前記と同様に
狭くて長い両流通路１３ａ，１３ｂを流通するため、空
気流通抵抗が大きくなり、これがエアーダンパー効果と
なって前記と同様にプランジャ１２の移動速度が低くな
る。そのため、ボビン２の底部２ａに対するプランジャ
１２の端面１２ｅの衝突力が緩和され、その作動音が小
さくなる。

【００３３】また、プランジャ１２を押し移動するに
は、比較的弱いスプリング力でよいため、スプリング２
２のスプリング力を前記のように小さく設定しても閉弁
作動を行うことができる。したがって、前記のようにス
プリング２２のスプリング力を小さくして電磁弁１の体
格を小さくできる。

【００３４】なお、本発明の電磁弁は、前記オンボード
ダイアグノシス｜｜システムに使用する電磁弁に限るも
のではなく、その他の装置における流体の流通、遮断を
行う電磁弁にも適用できるものである。

【００３５】

【発明の効果】以上のようであるから本発明によれば、
前記従来の電磁弁に比べて、電磁弁の開弁時における作
動音を小さくし、かつ電磁弁の体格を小さくすることが
できる。

【００３６】更に、前記従来の電磁弁に比べて付勢手段
であるスプリングの数を減少できるため、電磁弁の組み
付けが容易になる上に安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す電磁弁の縦断面図。

【図２】図１におけるプランジャ部の拡大縦断面図。

【図３】図１におけるプランジャ部の流通路を説明する
拡大断面図。

【図４】図１の電磁弁において、プランジャが閉弁方向
へ移動した状態での流通路を示す要部断面図。

【図５】本発明の電磁弁の適用例を示す図。

【図６】従来の電磁弁を示す縦断面図。

【符号の説明】

２ボビン２ａ底部３コイル６ステータ８ロッド９円筒状部材１０環状溝１２プランジャ１２ａ円筒部１３ａ，１３ｂ流通路１３ｃ連通路１６弁体２２付勢手段であるスプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｍ 25/08 Ｆ０２Ｍ 25/08 Ｆ 37/00 ３０１ 37/00 ３０１Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイルを巻設した中空状のボビン内にス
テータを固定配置するとともに該ステータと対向してプ
ランジャを移動可能に配置し、前記ステータにはロッド
を移動可能に貫通してその一端を前記プランジャに係合
させ、他端に弁体を備え、該弁体側には該弁体とともに
前記ロッドを前記プランジャ側へ付勢する付勢手段を設
けたものにおいて、前記プランジャを配置する側のボビンの底部に、該ボビ
ンの中空部内へ突出する円筒状部材を設けて、該円筒状
部材とボビンとの間で前記ステータ側が開口する環状溝
を形成し、有底円筒状に形成したプランジャを、その円
筒部を前記環状溝に挿入してステータの軸方向に移動可
能に備え、更に前記プランジャにおける円筒部の外周面
とボビンの内周面との間及びプランジャにおける円筒部
の内周面と円筒状部材の外周面との間に夫々流通路を形
成したことを特徴とする電磁弁。
【請求項２】前記流通路の径方向の幅を０．０５〜
０．２ｍｍに設定したことを特徴とする請求項１記載の
電磁弁。