JP2002048258A - 電磁弁装置およびそれを用いた蒸発燃料処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体の漏れを防止する電磁弁装置およびそれ
を用いた蒸発燃料処理システムを提供する。 【解決手段】 電磁弁装置１０の第１接続管１３は燃料
タンク側の配管と接続し、第２接続管１５はキャニスタ
側の配管と接続している。第１流路口１３ａ側の圧力が
第２流路口１５ａ側よりも所定圧以上高くなると、第１
弁部材２０はガスケット１７から離座し、第１流体室６
０を介し第１流路口１３ａと第２流路口１５ａとが連通
する。第１流路口１３ａ側の圧力が第２流路口１５ａ側
よりも所定圧以上低くなると、第１弁部材２０がガスケ
ット１７に着座した状態で第２弁部材４０がガスケット
３５から離座し、第１流体室６０および第２流体室６１
を介し第１流路口１３ａと第２流路口１５ａとが連通す
る。永久磁石２６の発生する磁束と反発する方向にコイ
ル５２に通電すると、第１弁部材２０はガスケット１７
に押し付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁装置に関
し、特に蒸発燃料処理システムに用いる電磁弁装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】実開平５−９５０号公報では、図４およ
ひ図５に示されるように、２ウェイバルブと負圧コンロ
ールバルブとを一つの電磁弁装置で実現している。ゴム
製のダイヤフラムが燃料タンク側とキャニスタ側との差
圧で変位することにより２ウェイバルブは開閉し、燃料
タンク内の圧力を調圧するとともに、燃料タンク内で発
生する蒸発燃料をキャニスタに吸着させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、燃料タンク内
で発生する蒸発燃料がゴム製のダイヤフラムを透過し、
電磁弁装置の大気孔から外部に排出される恐れがある。
本発明の目的は、流体の漏れを防止する電磁弁装置およ
びそれを用いた蒸発燃料処理システムを提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
電磁弁装置によると、コイルへの通電をオフしていると
き、第１流路口側の圧力が第２流路口側の圧力よりも所
定圧以上高くなると、第１付勢手段が第１弁座に第１弁
部材を付勢する付勢力に抗し、第１弁部材は第１弁座か
ら離座する。すると、第１流体室を介し第１流路口と第
２流路口とが連通する。

【０００５】また、第１流路口側の圧力が第２流路口側
の圧力よりも所定圧以上低くなると、第２付勢手段が第
２弁座に第２弁部材を付勢する付勢力に抗し、第１弁部
材が第１弁座に着座した状態で第２弁部材は第２弁座か
ら離座する。すると、第１流体室および第２流体室を介
し第１流路口と第１流体室とが連通する。

【０００６】第１流路口側の圧力が第２流路口側の圧力
よりも所定圧以上高くなるか、または低くなると、第１
流路口と第２流路口とが連通する。第１弁部材および第
２弁部材にゴム製のダイヤフラムを用いることなく、第
１流路口側の圧力上昇および圧力低下を抑制する圧力制
御弁として電磁弁装置を用いることができる。したがっ
て、ダイヤフラムを流体が透過し電磁弁装置の外部に漏
れることを防止できる。

【０００７】コイルへの通電をオンすれば、第１弁部材
は磁力により第１弁座に付勢され押し付けられる。第１
弁部材が第１弁座に着座した状態で第２流路口側の圧力
が第１流路口側の圧力よりも所定圧以上低いと、第２弁
部材は第２弁座に着座し、第１流路口と第２流路口との
連通を遮断する。したがって、任意のタイミングで第１
流路口側の圧力低下を抑制できる。

【０００８】本発明の請求項２記載の電磁弁装置による
と、第２付勢手段としてのばね部材の一部が第２弁部材
に係止され、ばね部材の付勢力が第１弁座から第１弁部
材を離座させる方向に働かないので、第１付勢手段の付
勢力を小さくすることができる。本発明の請求項３記載
の電磁弁装置によると、第２弁部材が第１弁部材の内壁
と摺動しながら移動するように第１弁部材の内壁に第２
弁部材を押し付ける第３付勢手段を備える。移動中に第
２弁部材が第１弁部材に衝突しないので、音の発生を防
止できる。

【０００９】本発明の請求項４記載の電磁弁装置による
と、第１弁部材は永久磁石を有し、コイルに通電するこ
とにより発生する磁束と、永久磁石の発生する磁束とが
反発することにより、第１弁部材は第１弁座に向け付勢
される。第１弁部材の一部を磁性材で形成し、コイルへ
の通電をオンすることによりステータコア側に第１弁部
材を吸引し第１弁座に第１弁部材を着座させる構成に比
べ、電磁弁装置の構造が簡単であり、電磁弁装置を小型
化できる。本発明の請求項５記載の蒸発燃料処理システ
ムによると、ゴム製のダイヤフラムを使用しない電磁弁
装置を備えているので、蒸発燃料がダイヤフラムを透過
し電磁弁装置の外部に漏れることを防止できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図に基づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例による電磁弁装置を
用いた蒸発燃料処理システムを図２に示す。燃料タンク
１００とキャニスタ１０３とを一系統の配管１１０と配
管１１１とが接続している。電磁弁装置１０のハウジン
グ１１に第１接続管１３および第２接続管１５が形成さ
れている。第１接続管１３は燃料タンク１００側の配管
１１０と接続し、第２接続管１５はキャニスタ１０３側
の配管１１１と接続している。オリフィス１０１は燃料
タンク１００内の圧力が急激に低下することを防止する
ものである。圧力センサ１０２は燃料タンク１００内の
圧力をチェックし、蒸発燃料の漏れをチェックする。

【００１１】キャニスタ１０３は蒸発燃料を吸着するも
のである。キャニスタ弁１０４が開弁すると、キャニス
タ１０３内は大気開放される。キャニスタ１０３は配管
１１２を介してエンジンの吸気管と接続している。配管
１１２に取り付けられているパージ弁１０５が開弁する
と、キャニスタ１０３内および配管１１２内と吸気管の
吸気通路とが連通する。

【００１２】次に電磁弁装置１０の構成を詳細に説明す
る。図１に示すように、電磁弁装置１０のハウジング１
１は樹脂製である。ハウジング１１は、カバー１２、弁
ハウジング１４およびコイルハウジング１６を有してい
る。カバー１２は第１接続管１３を有しており、第１接
続管１３は第１流路口１３ａを有している。弁ハウジン
グ１４は第２接続管１５を有しており、第２接続管１５
は第２流路口１５ａを有している。カバー１２と弁ハウ
ジング１４、ならびに弁ハウジング１４とコイルハウジ
ング１６とは溶着されている。第１弁座としてのガスケ
ット１７をカバー１２と弁ハウジング１４とが挟持して
いる。弁ハウジング１４は第１流体室６０を形成してお
り、第１流体室６０に第１弁部材２０および第２弁部材
４０を収容している。コイルハウジング１６には、ステ
ータコア５０と、スプール５１に巻回されたコイル５２
とが収容されている。ターミナル５３はコイルハウジン
グ１６に埋設されており、コイル５２と電気的に接続し
ている。

【００１３】第１弁部材２０は、磁石収容部材２１、永
久磁石２６、筒部材３０および第２弁座としてのガスケ
ット３５を有し、第１流体室６０に往復移動可能に収容
されている。第１弁部材２０は第２流体室６１を形成し
ている。磁石収容部材２１と筒部材３０とは溶着されて
おり、ガスケット３５を挟持している。磁石収容部材２
１は、大径部２２、小径部２３および大径部２２と小径
部２３とを接続している段部２４とを有している。小径
部２３の側壁に連通孔２３ａが形成されている。連通孔
２３ａは、第２弁部材４０の連通孔２３ａ側の第２流体
室６１と第１流体室６０とを連通している。小径部２３
の外部底壁にゴムシート２５が貼り付けられている。

【００１４】筒部材３０は、円筒部３１と底部３２とを
有している。底部３２に連通孔３２ａが形成されてい
る。連通孔３２ａは、第２弁部材４０の連通孔３２ａ側
の第２流体室６１と第１流路口１３ａとを連通してい
る。底部３２の外壁に円環状の突部３３が形成されてい
る。第１弁部材２０が第１流路口１３ａに向け移動する
と、突部３３はガスケット１７に着座する。

【００１５】第１付勢手段としてのコイルスプリング３
７はガスケット１７に向け第１弁部材２０を付勢してい
る。板ばね３８は弁ハウジング１４の内側壁に向け筒部
材３０を付勢している。第２弁部材４０は第２流体室６
１に往復移動可能に収容されている。第２付勢手段とし
てのコイルスプリング４５は第２流体室６１に収容され
ている。コイルスプリング４５は、一端を筒部材３０の
底部３２に係止されており、ガスケット３５に向け第２
弁部材４０を付勢している。第３付勢手段としての板ば
ね４６は筒部材３０の内側壁に向け第２弁部材４０を付
勢している。

【００１６】次に、電磁弁装置１０の作動について説明
する。 (1) コイル５２への通電オフ時 (a) 第１流路口１３ａ、すなわち燃料タンク１００側の
圧力と、第２流路口１５ａ、すなわちキャニスタ１０３
側の圧力との差圧が所定圧よりも小さいと、図３に示す
ように、第１弁部材２０の突部３３はコイルスプリング
３７の付勢力によりガスケット１７に着座する。また、
第２弁部材４０はコイルスプリング４５の付勢力により
ガスケット３５に着座する。この状態において、第１流
路口１３ａ、すなわち燃料タンク１００側と、第２流路
口１５ａ、すなわちキャニスタ１０３側との連通は遮断
されている。

【００１７】(b) 車両の走行中または停止中に燃料タン
ク１００内の燃料が蒸発し圧力が上昇することにともな
い第１流路口１３ａの圧力が第２流路口１５ａよりも所
定圧以上高くなると、第１弁部材２０が第１流路口１３
ａ側の圧力によりガスケット１７から離座する方向に受
ける力が、第１弁部材２０が第２流路口１５ａ側の圧力
によりガスケット１７に着座する方向に受ける力とコイ
ルスプリング３７の付勢力との和よりも大きくなるの
で、図４に示すように、第１弁部材２０はガスケット１
７から離座する。すると、第１流体室６０を介し第１流
路口１３ａと第２流路口１５ａとが連通し、燃料タンク
１００内の蒸発燃料が電磁弁装置１０を通過してキャニ
スタ１０３側に排出され、キャニスタ１０３に吸着され
る。蒸発燃料が排出されると、燃料タンク１００内の圧
力は低下しほぼ一定圧になる。

【００１８】(c) エンジン始動時等において燃料タンク
１００内の圧力が負圧になり、第１流路口１３ａの圧力
が第２流路口１５ａよりも所定圧以上低くなると、第２
弁部材４０が連通孔２３ａ側、つまり第２流路口１５ａ
側の圧力によりガスケット３５から離座する方向に受け
る力が、第２弁部材４０が連通孔３２ａ側、つまり第１
流路口１３ａ側の圧力によりガスケット３５に着座する
方向に受ける力とコイルスプリング４５の付勢力との和
よりも大きくなる。そして、図５に示すように第２弁部
材２０はガスケット３５から離座すると、第１流体室６
０および第２流体室６１を介し第１流路口１３ａと第２
流路口１５ａとが連通し、燃料タンク１００内の圧力が
負圧から上昇しほぼ一定圧になる。(2) コイル５２への
通電オン時

【００１９】図２に示す蒸発燃料処理システムにおい
て、蒸発燃料の漏れチェックを行う場合、まず、図７に
示すようにキャニスタ弁１０４を閉弁し、キャニスタ１
０３の大気開放側を閉塞する。燃料タンク１００内の圧
力は正圧または負圧のいずれでもよい。次に、パージ弁
１０５を開弁すると、吸気通路とキャニスタ１０３内と
が連通し、キャニスタ１０３内および第２流路口１５ａ
側が負圧になる。そして、第２流路口１５ａ側の圧力が
第１流路口１３ａ側の圧力より所定圧以上低くなる、つ
まり第１流路口１３ａ側の圧力が第２流路口１５ａ側の
圧力より所定圧以上高くなると、図４に示すように、第
２弁部材４０がガスケット３５に着座した状態で第１弁
部材２０がガスケット１７から離座する。すると、電磁
弁装置１０を介しキャニスタ１０３内と燃料タンク１０
０内とが連通し、図７に示すように燃料タンク１００内
の圧力が低下する。

【００２０】燃料タンク１００内の圧力が蒸発燃料の漏
れチェックを行える程度に負圧になると、パージ弁１０
５を閉弁し、電磁弁装置１０のコイル５２への通電をオ
ンにする。コイル５２への通電は、永久磁石２６の発生
する磁束と反発する磁力が働く方向に通電する。する
と、図６に示すように、コイルスプリング３７の付勢力
に加え、永久磁石２６の磁束とコイル５２に通電するこ
とにより発生する磁束との反発力により、第１弁部材２
０はガスケット１７に強く押し付けられる。第１流路口
１３ａ側よりも第２流路口１５ａ側の圧力が所定圧以上
低いので、第２弁部材４０はガスケット３５に着座して
いる。キャニスタ１０３内と燃料タンク１００内との連
通が遮断されるので、燃料タンク１００内の圧力は必要
以上に低下しない。

【００２１】配管１１０および燃料タンク１００に漏れ
がなければ、燃料タンク１００内の圧力は図７の実線２
００に示すように緩やかに上昇する。しかし、どこかに
漏れがあれば、図７の点線２０１に示すように燃料タン
ク１００内の圧力は素早く上昇する。

【００２２】次に、永久磁石２６を吸引する力が発生す
る方向にコイル５２に短時間通電する。すると、第１弁
部材２０はガスケット１７から離座し、キャニスタ１０
３内と燃料タンク１００内とが再び連通する。漏れがな
ければ燃料タンク１００内の圧力は低下する。しかし、
パージ弁１０５が閉弁しており、負圧の容積が小さいの
で、燃料タンク１００内の圧力とキャニスタ１０３内の
圧力とがほぼ等しくなった後、燃料タンク１００内の圧
力はキャニスタ１０３内の圧力とともに再び上昇し始め
る。漏れがあれば、燃料タンク１００内とキャニスタ１
０３内とが連通しても燃料タンク１００内の圧力は殆ど
低下しない。

【００２３】次にコイル５２への通電をオフすると、燃
料タンク１００内の圧力とキャニスタ１０３内の圧力と
の差圧を所定圧より小さくした状態で燃料タンク１００
内の圧力はほぼ一定圧になる。キャニスタ弁１０４を開
弁すると、キャニスタ１０３内が大気開放されるので、
燃料タンク１００内の圧力もほぼ大気圧に等しくなる。
コイル５２への通電をオンした後、図８に示すように永
久磁石２６を吸引するようにコイル５２への通電方向を
反対にせずコイル５２への通電をオフしても、蒸発燃料
の漏れチェックを行うことができる。

【００２４】（第２実施例）本発明の第２実施例による
電磁弁装置を図９に示す。第１実施例と実質的に同一構
成部分に同一符号を付す。電磁弁装置７０の第１弁部材
７１は、磁石収容部材２１と弁座部材７２とを有してい
る。磁石収容部材２１と弁座部材７２とは溶着されてい
る。弁座部材７２は連通孔７２ａの周囲に弁座７３を形
成している。連通孔７２ａは連通孔２３ａ側の第２流体
室６１と連通している。

【００２５】第２弁部材としてのボール８０は第２弁座
としての弁座７３に着座可能である。コイルスプリング
８１は一端をスプリング座７５に係止され、他端をボー
ル８０に係止されている。スプリング座７５は連通孔７
５ａを有しており、第１流路口１３ａ側とボール８０を
収容している第２流体室６１とを連通している。ボール
８０が弁座７３に着座することにより連通孔７２ａは閉
塞される。

【００２６】以上説明した本発明の上記複数の実施例で
は、コイル５２への通電をオフした状態で、第１流路口
１３ａ、すなわち燃料タンク１００側と第２流路口１５
ａ、すなわちキャニスタ１０３側との差圧により第１弁
部材または第２弁部材が移動し電磁弁装置が開閉する。
ゴム製のダイヤフラムを使うことなく、燃料タンク内の
圧力上昇および圧力低下を抑制する圧力制御弁として電
磁弁装置が作動し、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を
キャニスタに吸着することができる。さらに、コイル５
２への通電をオンすることにより、蒸発燃料漏れチェッ
ク中の任意のタイミングで燃料タンクの圧力低下を抑制
する負圧制御弁として電磁弁装置が作動する。このよう
に一つの電磁弁装置で圧力制御弁および負圧制御弁の機
能を満たすことができるので、蒸発燃料処理システムの
配管が一系統になり簡単になる。したがって、部品点数
が減少し、システムの組付けが容易になる。さらに、シ
ステムが小型化するので、狭いスペースにも容易に搭載
できる。

【００２７】また、ゴム製のダイヤフラムを用いないの
で、ダイヤフラムを透過し蒸発燃料が電磁弁装置の外部
に漏れることを防止できる。上記複数の実施例では、蒸
発燃料処理システムに本発明の電磁弁装置を適用した
が、圧力制御弁弁および負圧制御弁を兼用する電磁弁装
置として用いるならば、どのようなシステムに本発明の
電磁弁装置を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による電磁弁装置を示す断
面図である。

【図２】本実施例の電磁弁装置を用いた蒸発燃料処理シ
ステムを示す構成図である。

【図３】コイルへの通電オフ中の電磁弁の作動を示す断
面図である。

【図４】コイルへの通電オフ中の電磁弁の作動を示す断
面図である。

【図５】コイルへの通電オフ中の電磁弁の作動を示す断
面図である。

【図６】コイルへの通電オン中の電磁弁の作動を示す断
面図である。

【図７】蒸発燃料漏れチェック中の各弁の開閉状態、コ
イルへの通電状態および圧力センサの検出信号を示す説
明図である。

【図８】蒸発燃料漏れチェック中の各弁の開閉状態、コ
イルへの通電状態および圧力センサの検出信号を示す特
性図である。

【図９】本発明の第２実施例による電磁弁装置を示す断
面図である。

【符号の説明】

１０、７０ 電磁弁装置 １１ ハウジング １３ 第１接続管 １３ａ 第１流路口 １５ 第２接続管 １５ａ 第２流路口 １７ ガスケット（第１弁部材） ２０ 第１弁部材 ２６ 永久磁石 ３５ ガスケット（第２弁部材） ３７ コイルスプリング（第１付勢手段） ４０ 第２弁部材 ４５、８１ コイルスプリング（第２付勢手段、ば
ね部材） ４６ 板ばね（第３付勢手段） ５２ コイル ６０ 第１流体室 ６１ 第２流体室 ７１ 第１弁部材 ８０ ボール（第２弁部材） １００ 燃料タンク １０３ キャニスタ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D038 CA15 CA25 CC00 CC05 3G044 BA30 EA55 FA04 GA03 3H060 AA04 BB01 CC04 CC22 CC27 DC05 DC13 DD02 FF03 FF07 HH07 HH16 HH20 3H106 DA07 DA23 DA34 DB02 DB12 DB23 DB32 DC02 DD03 EE04 EE20 EE34 EE41 GA15 HH06 KK17

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１流体室、前記第１流体室を介し連通
   可能な第１流路口および第２流路口、ならびに第１弁座
   を有するハウジングと、 前記第１流体室に配置され、前記第１流路口に向けて移
   動することにより前記第１弁座に着座可能な第１弁部材
   であって、前記第１弁座に着座した状態において前記第
   １流体室を介し前記第１流路口と前記第２流路口とを連
   通可能な第２流体室を有し、前記第２流体室を形成する
   内壁に第２弁座を有する第１弁部材と、前記第２弁座よ
   りも前記第１流路口側の前記第２流体室に配置され、前
   記第２弁座に着座することにより前記第２流体室の前記
   第１流路口側と前記第２流路口側との連通を遮断する第
   ２弁部材と、 前記第１弁座に向け前記第１弁部材を付勢する第１付勢
   手段と、 前記第２弁座に向け前記第２弁部材を付勢する第２付勢
   手段と、 通電することにより前記第１弁座に向け前記第１弁部材
   を付勢する磁力を発生するコイルとを備え、 前記第１弁部材が前記第１弁座に着座しかつ前記第２弁
   座に前記第２弁部材が着座することにより前記第１流路
   口と前記第２流路口との連通を遮断し、前記第１弁部材
   が前記第１弁座から離座するか、または前記第１弁部材
   が前記第１弁座に着座した状態で前記第２弁部材が前記
   第２弁座から離座することにより前記第１流路口と前記
   第２流路口とを連通することを特徴とする電磁弁装置。
2. 【請求項２】 前記第２付勢手段は、前記第２弁部材に
   一部を係止されているばね部材であることを特徴とする
   請求項１記載の電磁弁装置。
3. 【請求項３】 前記第２弁部材が前記第１弁部材の内壁
   と摺動しながら移動するように前記第１弁部材の内壁に
   前記第２弁部材を押し付ける第３付勢手段を備えること
   を特徴とする請求項１または２記載の電磁弁装置。
4. 【請求項４】 前記第１弁部材は永久磁石を有し、前記
   コイルに通電することにより発生する磁束と、前記永久
   磁石の発生する磁束とが反発することにより、前記第１
   弁部材は前記第１弁座に向け付勢されることを特徴とす
   る請求項１、２または３記載の電磁弁装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれか一項記載の電
   磁弁装置と、前記第１流路口と接続する燃料タンクと、
   前記第２流路口と接続するキャニスタとを備えることを
   特徴とする蒸発燃料処理システム。