JP2011226513A - 電磁弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】形状を大型化することなく、開閉駆動時に配管内からキャニスタに伝播する圧力脈動を低減することが可能なチャンバ装置を得る。
【解決手段】圧力導入ポート１１と圧力排出ポート１２を有し、内部をチャンバ室１３としたバルブケース部ＶＣと、チャンバ室１３と圧力排出ポート１２との間を電磁力で開閉する弁１４を有する電磁弁部とを備え、前記チャンバ室１３の入口部に多孔穴構造の流体拡散部材１６を設置したものである。
【選択図】図２

Description

この発明は、電磁弁装置に関し、特に、キャニスタから放出された蒸散ガスを作動中のエンジンの吸気系エア通路へ送出するパージ通路に設け、パージ流量を制御する電磁弁装置に関する。

この種の電磁弁装置は、弁を備えた可動子を電磁力により閉弁スプリングに抗して作動させ、エンジンの負圧を利用してキャニスタ内の蒸散ガソリンを、エンジンの吸気系エア通路へ送出させ、そのパージ流量を様々に制御する。
しかし、このパージ流量の制御時、急速に閉弁すると、キャニスタから電磁弁の間のチャンバ部に流入した蒸散ガソリンは、停止・逆流し、圧力波（脈動）が発生する。同時に圧力波が配管内を伝播して、配管およびキャニスタ部にて圧力脈動に起因する作動音および振動が発生する。

従来は、この脈動発生を抑えるものとして特許文献１に開示されたバルブ装置と特許文献２に開示された電磁弁がある。

特開２００８−２９１９１６号公報 特開２００６−３０８０４５号公報

特許文献１に開示されたバルブ装置は、チャンバ入口に柱状部材を設置し、配管への圧力戻りを低減しているものであり、特許文献２に開示された電磁弁は、フィルタ収納空間を塞ぐようにメッシュフィルタを設置し、異物防止、コイル部の冷却を行なっている。しかし、これ等の構成では、パージ流量が大流量化し、圧力脈動も大きくなった近年では、脈動低減が十分に得られない。特に、脈動低減用チャンバ部は大容量化が求められ、大型化するという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、脈動低減のために配管内に別体に設置するチャンバ部、または電磁弁装置に内蔵するチャンバ部を大型化することなく、電磁弁装置のポートから配管内に伝播する圧力脈動を低減することが可能な電磁弁装置を提供することを目的とする。

この発明に係る電磁弁装置は、圧力導入ポートと圧力排出ポートを有し、内部をチャンバ室としたバルブケース部と、チャンバ室と圧力排出ポートとの間を電磁力で開閉する弁を有する電磁弁部とを備え、前記チャンバ室の入口部に多孔穴構造の流体拡散部材を設置したものである。

この発明によれば、チャンバ室の入口部に多孔穴構造の流体拡散部材を設置したので、チャンバ室の入口部で流体流れを拡散し、圧力を低減するため、配管内に別体に設置するチャンバ部、または電磁弁装置に内蔵するチャンバ部を大型化することなく、電磁弁装置のポートからキャニスタ部に至る配管内に伝播する圧力脈動を低減することができる。

この発明の電磁弁装置を蒸散ガソリンの流通配管の途中に設けた説明図である。 この発明の電磁弁装置の縦断面図である。 多孔穴形状の流体拡散部材を示す平面図である。 メッシュ形状の流体拡散部材を示す平面図である。 フィルタタイプの流体拡散部材を示す平面図である。 流体拡散部材をキャップと一体成形した要部の断面図である。 流体拡散部材を別体に構成した要部の断面図である。 圧力導入ポートからチャンバ室内へ導入される内径ポート形状をベル型ノズル形状とした要部の断面図である。 従来の電磁弁装置の作動に対応して発生する圧力脈動を示す説明図である。 この発明に係る電磁弁装置の作動に対応して発生する圧力脈動を示す説明図である。

以下、この発明をより詳細に、この発明を実施する形態に基づいて添付の図面について具体的に説明する。

実施の形態１．
図１は電磁弁装置１を蒸散ガソリンの流通配管２の途中に設けた説明図であり、燃料タンク３とキャニスタ４が配管２ａで接続され、このキャニスタ４と電磁弁装置１が配管２ｂで接続され、また、電磁弁装置１とスロットルバルブ５の流入側が配管２ｃで接続されている。そして、スロットルバルブ５の流出側のサージタンク（吸気系エア通路）６はエンジン７に接続され、このエンジン７には排気系エア通路８が設けられている。

燃料タンク３内で蒸発した蒸散ガソリンは配管２ａを通ってキャニスタ４に至り、キャニスタ４内に一時的に吸着保持される。このキャニスタ４は大気開放口４ａを通して大気に連通している。
そして、電磁弁装置１の電磁弁部ＥＶが作動して開弁され、電磁弁装置１の内部のチャンバ室１３を通じて配管２ｂ，２ｃが連通されると、エンジン７の負圧によって、キャニスタ４内の蒸散ガソリンをエンジン７側にパージする。

図２は上記電磁弁装置１を示す縦断面図であり、圧力導入ポート１１と圧力排出ポート１２を有し、内部をチャンバ室１３としたバルブケース部ＶＣと、前記バルブケース部ＶＣに取付けられ、前記チャンバ室１３と前記圧力排出ポート１２との間を開閉する弁１４を備えた電磁弁部ＥＶとを備えている。

チャンバ室１３には密閉用のキャップ部１５が設けられており、チャンバ室１３の入口部、つまり、圧力導入ポート１１の出口には多孔穴構造の流体拡散部材１６が設置されている。また、チャンバ室１３と圧力排出ポート１２との連通口１９の軸線上において、同軸にバルブケース部ＶＣから電磁弁部ＥＶに向かって筒部２０が突出形成されている。

上記の流体拡散部材１６は流体を分散させる多孔穴構造であればよいので、図３に示すような多孔穴形状、図４に示すようなメッシュ形状、図５に示すようなフィルタ形状、その他ハニカム形状等、仕様、用途に応じて様々な形状・材質で構成することができる。
そして、この流体拡散部材１６は図６に示すように、キャップ部１５と一体成形してもよく、また、図７に示すように、別体として作製し、バルブケース部ＶＣの穴１７とキャップ部１５の穴１８への差込・挟み込み構造で組み付け固定してもよい。

電磁弁部ＥＶは、励磁コイル２１、固定鉄心２２、弁１４を備えたプランジャ２３を備えている。励磁コイル２１は、ターミナル２４を有するボビン２５に巻かれた後、樹脂成型によって外装カバー２６が施される。このボビン２５の中心の貫通穴には固定鉄心２２が配置されている。

固定鉄心２２の他端面に形成された凹部２２ｂにはピン２８を設置し、このピン２８の外側にプランジャ２３を設置している。このプランジャ２３はシール部１４を有し、固定鉄心２２とプランジャ２３との間に介在させたコイルスプリング２９で常時閉弁方向に付勢されている。外装カバー２６の外側には、ヨーク３０が取り付けられており、このヨーク３０と磁路の一部をなすプレート３１を締結することにより、バルブケース部材ＶＣに取り付けている。

以下、上記の電磁弁装置１の動作について説明する。外部端子が接続されたターミナル２４から励磁コイル２１に、デューティ駆動用のパルス電圧に基づく電流を流すと、この電流により発生した磁束が固定鉄心２２、プランジャ２３を通して流れる。このとき発生する磁力により、プランジャ２３はスプリング２９の付勢力に抗して固定鉄心２２側に吸引されて移動し、チャンバ室１３と圧力排出ポート１２との連通口１９を開口する。

この連通口１９が開いたとき、エンジン７が稼動中であれば、スロットルバルブ５の流入側の負圧が配管２ｃ、チャンバ室１３、配管２ｂを介してキャニスタ４に作用する。このため、キャニスタ４内の蒸散ガソリンが配管２ｂ、チャンバ室１３、配管２ｃを通ってエンジン７側にパージする。チャンバ室１３の入口部には多孔穴構造の流体拡散部材１６が設置されているので、キャニスタ４からの蒸散ガソリンは拡散されてチャンバ室１３に流入する。

このように、チャンバ室１３を介してエンジン７側にキャニスタ４からの蒸散ガソリンをパージしているときに、励磁コイル部２１に対する通電を停止すると、可動子２４はコイルスプリング２９の付勢力によって押し動かされ、直ちに弁１４でチャンバ室１３と圧力排出ポート１２との連通口１９を閉じる。

この閉弁時、蒸散ガソリンの流れは急激に停止・逆流し、圧力波が発生する。この場合、従来の電磁弁では、図８に示すように、振幅Ｔの大きな圧力脈動が発生することになるが、この発明の電磁弁装置１では、チャンバ室１３内に流入する蒸散ガソリンの流れを流体拡散部材１６で拡散し、脈動を分散（発散）させているので、図９に示すように振幅ｔの小さな圧力脈動とすることができる。

以上のように、この実施の形態１によれば、チャンバ室内部の構造を工夫して、チャンバ室１３の入口部に多孔穴構造の流体拡散部材１６を設置し、チャンバ室１３に流入する流体を拡散させて脈動を分散させているので、チャンバ室１３の形状を大型化することなく、圧力脈動を効率よく抑制することができる。この結果、圧力脈動に起因して配管２ｂおよびキャニスタ４に発生する作動音および振動を抑制することができる。また、チャンバ室内部の構造を工夫したので、チャンバ容量を小さくすることができ、レイアウトし易い。
また、流体拡散部材１６を図５に示すようにフィルタ形状としたときには、異物侵入防止を兼ね備えることができ、異物混入による動作不良、シール不良対策にもなる。

実施の形態２．
図１０はこの発明の実施の形態２を示す要部の拡大断面図であり、圧力導入ポート１１からチャンバ室１３内へ導入される内径ポート形状をベル型ノズル形状とした構成であり、他の構成は実施の形態１と同一であるから重複説明を省略する。

この実施の形態２によれば、圧力導入ポートからチャンバ室内へ導入される内径ポート形状をベル型ノズル形状としたので、流体は圧力導入ポートからチャンバ室内へ導入されるときにも拡散されるため、前記実施の形態１における流体拡散部材１６による拡散作用との相乗効果により、圧力脈動の発生をより低減し、圧力脈動に起因して配管２ｂおよびキャニスタ４に発生する作動音および振動を効果的に抑制することができる。
なお、図２では電磁弁部ＥＶの構成を詳細に説明したが、外部から供給されるパルス電圧に基づく電流で弁１４をデユーティ駆動すればよいので、図示の構成に限定されるものではない。

１ 電磁弁装置、２（２ａ，２ｂ，２ｃ） 流通配管、３ 燃料タンク、４ キャニスタ、４ａ 大気開放口、５ スロットルバルブ、６ サージタンク（吸気系エア通路）、７ エンジン、８ 排気系エア通路、１１ 圧力導入ポート、１２ 圧力排出ポート、１３ チャンバ室、１４ 弁、１５ キャップ、１６ 流体拡散部材、１７，１８ 穴、１９ 連通口、２０ 筒部、２１ 励磁コイル、２２ 固定鉄心、２３ プランジャ、２４ ターミナル、２５ ボビン、２６ 外装カバー、２８ ピン、２９ スプリング、３０ ヨーク、３１ プレート、ＶＣ バルブケース部、ＥＶ 電磁弁部。

Claims (6)

1. 圧力導入ポートと圧力排出ポートを有し、内部をチャンバ室としたバルブケース部と、チャンバ室と圧力排出ポートとの間を電磁力で開閉する弁を有する電磁弁部とを備え、前記チャンバ室の入口部に多孔穴構造の流体拡散部材を設置したことを特徴とする電磁弁装置。
2. 流体拡散部材はメッシュ形状としたことを特徴とする請求項１記載の電磁弁装置。
3. 流体拡散部材はフィルタ形状としたことを特徴とする請求項１記載の電磁弁装置。
4. 流体拡散部材はチャンバ室のキャップもしくは本体ケース部と一体成形したことを特徴とする請求項１記載の電磁弁装置。
5. 流体拡散部材は単独で作成後、チャンバ室のキャップもしくは本体ケース部に組み付け固定することを特徴とする請求項１記載の電磁弁装置。
6. 圧力導入ポートからチャンバ室内へ導入される内径ポート形状をベル型ノズル形状としたことを特徴とする請求項１記載の電磁弁装置。

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