JP3417011B2 - 弁駆動システム - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
- B60H1/00885—Controlling the flow of heating or cooling liquid, e.g. valves or pumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00485—Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86718—Dividing into parallel flow paths with recombining
- Y10T137/86726—Valve with bypass connections
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、弁体の駆動方法を改良
した弁駆動システムに関するものである。
した弁駆動システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、流路を開閉する手段として、
電磁弁が用いられることが多い。この電磁弁は、弁ケー
ス内に収納された弁体を駆動する手段として電磁石を用
い、この電磁石への通電をオン／オフすることにより、
弁体を閉弁位置と開弁位置との間で移動させて、流路を
開閉するようになっている。尚、電磁弁には、常開型と
常閉型の二種類があり、常開型のものは、断電時に弁ケ
ース内の復帰スプリングにより弁体が開弁位置に保持さ
れ、常閉型のものは、断電時に復帰スプリングにより弁
体が閉弁位置に保持されるようになっている。
電磁弁が用いられることが多い。この電磁弁は、弁ケー
ス内に収納された弁体を駆動する手段として電磁石を用
い、この電磁石への通電をオン／オフすることにより、
弁体を閉弁位置と開弁位置との間で移動させて、流路を
開閉するようになっている。尚、電磁弁には、常開型と
常閉型の二種類があり、常開型のものは、断電時に弁ケ
ース内の復帰スプリングにより弁体が開弁位置に保持さ
れ、常閉型のものは、断電時に復帰スプリングにより弁
体が閉弁位置に保持されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来構成におい
て、閉弁時に弁体を開弁位置から閉弁位置へ駆動させる
際に、常開型のものでは電磁石に通電し（常閉型では断
電し）、電磁石の電磁力と復帰スプリングのばね力との
合力（常閉型ではばね力のみ）を駆動力として弁体を閉
弁位置まで駆動する。この場合、閉弁時のシール性（弁
体と弁座との密着力）を確保する必要性から、常開型で
は電磁石の電磁力（常閉型では復帰スプリングのばね
力）を大きめに設定しているため、弁体に加える駆動力
が大きくなり過ぎ、弁体が弁座に衝突するスピードが早
くなり過ぎて、その衝突音が大きくなってしまうという
欠点があった。
て、閉弁時に弁体を開弁位置から閉弁位置へ駆動させる
際に、常開型のものでは電磁石に通電し（常閉型では断
電し）、電磁石の電磁力と復帰スプリングのばね力との
合力（常閉型ではばね力のみ）を駆動力として弁体を閉
弁位置まで駆動する。この場合、閉弁時のシール性（弁
体と弁座との密着力）を確保する必要性から、常開型で
は電磁石の電磁力（常閉型では復帰スプリングのばね
力）を大きめに設定しているため、弁体に加える駆動力
が大きくなり過ぎ、弁体が弁座に衝突するスピードが早
くなり過ぎて、その衝突音が大きくなってしまうという
欠点があった。
【０００４】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、弁駆動時の作動音を小さくする
ことができて、低騒音化の要求を満たすことができる弁
駆動システムを提供することにある。
たもので、その目的は、弁駆動時の作動音を小さくする
ことができて、低騒音化の要求を満たすことができる弁
駆動システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の弁駆動システムは、流路中に設けら
れた弁ケースと、この弁ケースに設けられた第１の弁座
及び第２の弁座と、前記弁ケース内に移動可能に設けら
れたプランジャ並びに第１の弁体及び第２の弁体と、前
記弁体を前記弁座に密着させる閉弁位置とそれから離れ
た開弁位置との間で駆動する駆動手段となる電磁石のソ
レノイドコイルとからなる弁装置と、前記駆動手段によ
り前記弁体を駆動する際に、初めは前記駆動手段の駆動
力を弱くして駆動し、後でこの駆動力を強くするように
制御する駆動制御回路とを備え、 前記電磁石のソレノイ
ドコイルに通電すると、その電磁力により、復帰スプリ
ングのばね力に抗してプランジャが一方に付勢されて、
前記第１の弁体が第１の 弁座を開放するとともに、第２
の弁体が第２の弁座を閉塞する弁駆動システムであっ
て、 前記電磁石の一つ一つのデューティ制御作動電圧の
各々を前記駆動制御回路により少なくとも２段階に制御
して、初めは駆動可能な実質最低の第１段階の電圧で駆
動し、該第１段階の電圧は、少なくとも、前記弁ケース
内で前記プランジャに作用する復帰スプリングのばね力
に打ち勝つ電磁力を発生する電圧であり、その後に第２
の弁体と第２の弁座との密着力を確保できる第２段階の
電圧まで上昇させ、 かつ、前記第２の弁体が第２の弁座
に達するのとほぼ同時に、作動電圧を前記第２の段階の
電圧へ上昇させ、第２の弁体と第２の弁座との密着力か
らなる閉弁時のシール性を高めたことを特徴とする。
に、請求項１記載の弁駆動システムは、流路中に設けら
れた弁ケースと、この弁ケースに設けられた第１の弁座
及び第２の弁座と、前記弁ケース内に移動可能に設けら
れたプランジャ並びに第１の弁体及び第２の弁体と、前
記弁体を前記弁座に密着させる閉弁位置とそれから離れ
た開弁位置との間で駆動する駆動手段となる電磁石のソ
レノイドコイルとからなる弁装置と、前記駆動手段によ
り前記弁体を駆動する際に、初めは前記駆動手段の駆動
力を弱くして駆動し、後でこの駆動力を強くするように
制御する駆動制御回路とを備え、 前記電磁石のソレノイ
ドコイルに通電すると、その電磁力により、復帰スプリ
ングのばね力に抗してプランジャが一方に付勢されて、
前記第１の弁体が第１の 弁座を開放するとともに、第２
の弁体が第２の弁座を閉塞する弁駆動システムであっ
て、 前記電磁石の一つ一つのデューティ制御作動電圧の
各々を前記駆動制御回路により少なくとも２段階に制御
して、初めは駆動可能な実質最低の第１段階の電圧で駆
動し、該第１段階の電圧は、少なくとも、前記弁ケース
内で前記プランジャに作用する復帰スプリングのばね力
に打ち勝つ電磁力を発生する電圧であり、その後に第２
の弁体と第２の弁座との密着力を確保できる第２段階の
電圧まで上昇させ、 かつ、前記第２の弁体が第２の弁座
に達するのとほぼ同時に、作動電圧を前記第２の段階の
電圧へ上昇させ、第２の弁体と第２の弁座との密着力か
らなる閉弁時のシール性を高めたことを特徴とする。
【０００６】請求項２記載の弁駆動システムは、請求項
１記載の弁駆動システムにおいて、作動電圧を第２段階
の電圧から０に落とす際に、一度、実質最低作動電圧と
なる第１段階の電圧付近の第３段階の電圧へ落とし、そ
の後、所定時間経過後に０へ落とし、初めに作動電圧を
第３段階の電圧に落とすことによって、復帰スプリング
のばね力が電磁石の電磁力に打ち勝って第１の弁体が閉
弁方向となり第２の弁体が開弁方向になるように動き出
すが、この動きに電磁石の電磁力によりブレーキがかけ
られるようにして弁スピードを低下させ、断電時の作動
音を小さくしたことを特徴とする。
１記載の弁駆動システムにおいて、作動電圧を第２段階
の電圧から０に落とす際に、一度、実質最低作動電圧と
なる第１段階の電圧付近の第３段階の電圧へ落とし、そ
の後、所定時間経過後に０へ落とし、初めに作動電圧を
第３段階の電圧に落とすことによって、復帰スプリング
のばね力が電磁石の電磁力に打ち勝って第１の弁体が閉
弁方向となり第２の弁体が開弁方向になるように動き出
すが、この動きに電磁石の電磁力によりブレーキがかけ
られるようにして弁スピードを低下させ、断電時の作動
音を小さくしたことを特徴とする。
【０００７】請求項３記載の弁駆動システムは、請求項
２記載の弁駆動システムにおいて、第１段階の電圧は、
駆動可能な最低の電圧、若しくは、これよりもやや高め
の電圧であることを特徴とする。
２記載の弁駆動システムにおいて、第１段階の電圧は、
駆動可能な最低の電圧、若しくは、これよりもやや高め
の電圧であることを特徴とする。
【０００８】請求項４記載の弁駆動システムは、請求項
２記載の弁駆動システムにおいて、作動電圧を第２段階
の電圧に上昇させるタイミングは、第２の弁体が第２の
弁座に到達するのとほぼ同時、若しくは、それよりもや
や早いか、やや遅いタイミングからなることを特徴とす
る。
２記載の弁駆動システムにおいて、作動電圧を第２段階
の電圧に上昇させるタイミングは、第２の弁体が第２の
弁座に到達するのとほぼ同時、若しくは、それよりもや
や早いか、やや遅いタイミングからなることを特徴とす
る。
【０００９】請求項５記載の弁駆動システムは、請求項
２記載の弁駆動システムにおいて、第３段階の電圧は、
最低作動電圧以下の電圧であって、しかも該最低作動電
圧に近い電圧からなり、ブレーキ効果が大きく、作動音
がより小さくされたことを特徴とする。
２記載の弁駆動システムにおいて、第３段階の電圧は、
最低作動電圧以下の電圧であって、しかも該最低作動電
圧に近い電圧からなり、ブレーキ効果が大きく、作動音
がより小さくされたことを特徴とする。
【００１０】請求項６記載の弁駆動システムは、請求項
２記載の弁駆動システムにおいて、第３段階の電圧から
０へ落とすタイミングは、第１の弁体が第１の弁座に到
達するのとほぼ同時、若しくは、それよりもやや早い
か、やや遅いタイミングからなることを特徴とする。
２記載の弁駆動システムにおいて、第３段階の電圧から
０へ落とすタイミングは、第１の弁体が第１の弁座に到
達するのとほぼ同時、若しくは、それよりもやや早い
か、やや遅いタイミングからなることを特徴とする。
【００１１】
【作用】電磁石のソレノイドコイルに通電すると、その
電磁力により、復帰スプリングのばね力に抗してプラン
ジャが一方に付勢されて、第１の弁体が第１の弁座を開
放するとともに、第２の弁体が第２の弁座を閉塞する四
方切替弁であって、前記電磁石の一つ一つのデューティ
制御作動電圧の各々を前記駆動制御回路により少なくと
も２段階に制御して、初めは駆動可能な実質最低の第１
段階の電圧で駆動し、該第１段階の電圧は、少なくと
も、前記弁ケース内で前記プランジャに作用する復帰ス
プリングのばね力に打ち勝つ電磁力を発生する電圧であ
り、その後に前記第２の弁体が第２の弁座に達するのと
ほぼ同時に、作動電圧を前記第２の段階の電圧へ上昇さ
せ、第２の弁体と第２の弁座との密着力からなる閉弁時
のシール性を高める。
電磁力により、復帰スプリングのばね力に抗してプラン
ジャが一方に付勢されて、第１の弁体が第１の弁座を開
放するとともに、第２の弁体が第２の弁座を閉塞する四
方切替弁であって、前記電磁石の一つ一つのデューティ
制御作動電圧の各々を前記駆動制御回路により少なくと
も２段階に制御して、初めは駆動可能な実質最低の第１
段階の電圧で駆動し、該第１段階の電圧は、少なくと
も、前記弁ケース内で前記プランジャに作用する復帰ス
プリングのばね力に打ち勝つ電磁力を発生する電圧であ
り、その後に前記第２の弁体が第２の弁座に達するのと
ほぼ同時に、作動電圧を前記第２の段階の電圧へ上昇さ
せ、第２の弁体と第２の弁座との密着力からなる閉弁時
のシール性を高める。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を自動車用空調装置に適用した
第１実施例について図１乃至図４を参照して説明する。
図１に示すように、送風ダクト１１の上流側には、車室
外の空気（外気）を吸入する外気吸入口１２と、車室内
の空気（内気）を吸入する内気吸入口１３とが設けられ
ている。これら外気吸入口１２と内気吸入口１３との中
間部位には、内外気ダンパ１４が設けられ、この内外気
ダンパ１４の開度をサーボモータ（図示せず）によって
駆動することにより、外気吸入口１２と内気吸入口１３
のどちらかを選択するようになっている。この内外気ダ
ンパ１４の下流側にはブロワ１５が設けられ、このブロ
ワ１５の下流側にはエバポレータ１６が設置されてい
る。更に、このエバポレータ１６の下流側にはヒータコ
ア１７が設置され、エバポレータ１６を通過した風が全
てヒータコア１７を通過するようになっている。このヒ
ータコア１７の下流側には、ＤＥＦ，ＦＡＣＥ，ＦＯＯ
Ｔの３つの吹出口１８，１９，２０が設けられ、これら
各吹出口１８，１９，２０がダンパ２１，２２によって
開度調節されるようになっている。
第１実施例について図１乃至図４を参照して説明する。
図１に示すように、送風ダクト１１の上流側には、車室
外の空気（外気）を吸入する外気吸入口１２と、車室内
の空気（内気）を吸入する内気吸入口１３とが設けられ
ている。これら外気吸入口１２と内気吸入口１３との中
間部位には、内外気ダンパ１４が設けられ、この内外気
ダンパ１４の開度をサーボモータ（図示せず）によって
駆動することにより、外気吸入口１２と内気吸入口１３
のどちらかを選択するようになっている。この内外気ダ
ンパ１４の下流側にはブロワ１５が設けられ、このブロ
ワ１５の下流側にはエバポレータ１６が設置されてい
る。更に、このエバポレータ１６の下流側にはヒータコ
ア１７が設置され、エバポレータ１６を通過した風が全
てヒータコア１７を通過するようになっている。このヒ
ータコア１７の下流側には、ＤＥＦ，ＦＡＣＥ，ＦＯＯ
Ｔの３つの吹出口１８，１９，２０が設けられ、これら
各吹出口１８，１９，２０がダンパ２１，２２によって
開度調節されるようになっている。
【００１３】前述したエバポレータ１６は、エンジン１
０を駆動源とするコンプレッサ，コンデンサ，レシー
バ，膨張弁（いずれも図示せず）とから冷凍サイクルを
構成し、エバポレータ１６を通過した風を冷却・除湿す
る。一方、ヒータコア１７はエンジン冷却系２３から熱
いエンジン冷却水が循環する温水循環回路２５（流路）
中に連結されている。この温水循環回路２５中には、弁
装置２６とポンプ２７が設けられ、エンジン冷却系２３
には、ポンプ２８とラジエータ２９が接続されている。
０を駆動源とするコンプレッサ，コンデンサ，レシー
バ，膨張弁（いずれも図示せず）とから冷凍サイクルを
構成し、エバポレータ１６を通過した風を冷却・除湿す
る。一方、ヒータコア１７はエンジン冷却系２３から熱
いエンジン冷却水が循環する温水循環回路２５（流路）
中に連結されている。この温水循環回路２５中には、弁
装置２６とポンプ２７が設けられ、エンジン冷却系２３
には、ポンプ２８とラジエータ２９が接続されている。
【００１４】図２に示すように、弁装置２６は、電磁石
３０を駆動手段とする四方切替弁として構成され、電磁
石３０のプランジャ３１に第１及び第２の弁体３２ａ，
３２ｂが取り付けられている。これら両弁体３２ａ，３
２ｂを収納する弁ケース３３には、第１及び第２の流入
口３４，３５，第１及び第２の流出口３６，３７並びに
第１及び第２の弁座３８，３９が形成されている。
３０を駆動手段とする四方切替弁として構成され、電磁
石３０のプランジャ３１に第１及び第２の弁体３２ａ，
３２ｂが取り付けられている。これら両弁体３２ａ，３
２ｂを収納する弁ケース３３には、第１及び第２の流入
口３４，３５，第１及び第２の流出口３６，３７並びに
第１及び第２の弁座３８，３９が形成されている。
【００１５】更に、電磁石３０のプランジャ３１の上部
と下部には、それぞれ、耐熱ゴム（例えばＥＰＤＭ系ゴ
ム）製のダイヤフラム状シール部材であるベロフラム４
０，４１がシール用金具４５，４６を介して固定されて
いる。上方のベロフラム４０は、カラー４２を介して弁
ケース３３の上部に固定され、その上方に固定された電
磁石３０の内部への水の侵入を防ぐ役割を果たしてい
る。また、下方のベロフラム４１は、弁ケース３３の下
部にカバー４３によって固定され、このカバー４３内に
ベロフラム４１で仕切られた密閉空間が形成されてい
る。このカバー４３内の空間は、プランジャ３１の軸心
部に形成された貫通孔４４を通して電磁石３０内の空間
に連通されている。このプランジャ３１の貫通孔４４
は、開弁・閉弁時にベロフラム４０，４１の変形に応じ
て電磁石３０内の空気とカバー４３内の空気を流通させ
て両者の内圧をバランスさせる役割を果たし、開弁・閉
弁時の作動をスムーズに行わせる。
と下部には、それぞれ、耐熱ゴム（例えばＥＰＤＭ系ゴ
ム）製のダイヤフラム状シール部材であるベロフラム４
０，４１がシール用金具４５，４６を介して固定されて
いる。上方のベロフラム４０は、カラー４２を介して弁
ケース３３の上部に固定され、その上方に固定された電
磁石３０の内部への水の侵入を防ぐ役割を果たしてい
る。また、下方のベロフラム４１は、弁ケース３３の下
部にカバー４３によって固定され、このカバー４３内に
ベロフラム４１で仕切られた密閉空間が形成されてい
る。このカバー４３内の空間は、プランジャ３１の軸心
部に形成された貫通孔４４を通して電磁石３０内の空間
に連通されている。このプランジャ３１の貫通孔４４
は、開弁・閉弁時にベロフラム４０，４１の変形に応じ
て電磁石３０内の空気とカバー４３内の空気を流通させ
て両者の内圧をバランスさせる役割を果たし、開弁・閉
弁時の作動をスムーズに行わせる。
【００１６】上記電磁石３０の内部には、ソレノイドコ
イル４７と、プランジャ３１を上方に付勢する復帰スプ
リング４８が設けられ、ソレノイドコイル４７への通電
により発生する下向きの電磁力と復帰スプリング４８の
上向きのばね力との合力が、両弁体３２ａ，３２ｂを駆
動する駆動力となる。
イル４７と、プランジャ３１を上方に付勢する復帰スプ
リング４８が設けられ、ソレノイドコイル４７への通電
により発生する下向きの電磁力と復帰スプリング４８の
上向きのばね力との合力が、両弁体３２ａ，３２ｂを駆
動する駆動力となる。
【００１７】この実施例では、第１の弁体３２ａが常閉
型の弁で、第２の弁体３２ｂが常開型の弁となり、電磁
石３０の断電時に、復帰スプリング４８の弾発力により
プランジャ３１が上方に付勢されて、第１の弁体３２ａ
が第１の弁座３８を閉鎖すると共に、第２の弁体３２ｂ
が第２の弁座３９を開放する。これにより、ヒータコア
１７から出て往路４９（図１参照）を流れるエンジン冷
却水を第１の流入口３４から第１の流出口３６へ流すと
共に、エンジン１０で加熱されて帰路５０を流れるエン
ジン冷却水を第２の流入口３５から第２の流出口３７へ
流す。
型の弁で、第２の弁体３２ｂが常開型の弁となり、電磁
石３０の断電時に、復帰スプリング４８の弾発力により
プランジャ３１が上方に付勢されて、第１の弁体３２ａ
が第１の弁座３８を閉鎖すると共に、第２の弁体３２ｂ
が第２の弁座３９を開放する。これにより、ヒータコア
１７から出て往路４９（図１参照）を流れるエンジン冷
却水を第１の流入口３４から第１の流出口３６へ流すと
共に、エンジン１０で加熱されて帰路５０を流れるエン
ジン冷却水を第２の流入口３５から第２の流出口３７へ
流す。
【００１８】一方、電磁石３０のソレノイドコイル４７
に通電すると、その電磁力によりプランジャ３１が下方
に付勢されて、第１の弁体３２ａが第１の弁座３８を開
放すると共に、第２の弁体３２ｂが第２の弁座３９を閉
鎖する。これにより、ヒータコア１７から出て往路４９
を流れるエンジン冷却水の一部が第１の弁座３８を通っ
て第２の弁体３２ｂ側に分流し、第２の流出口３７から
帰路５０を通ってヒータコア１７側に還流するようにな
る。
に通電すると、その電磁力によりプランジャ３１が下方
に付勢されて、第１の弁体３２ａが第１の弁座３８を開
放すると共に、第２の弁体３２ｂが第２の弁座３９を閉
鎖する。これにより、ヒータコア１７から出て往路４９
を流れるエンジン冷却水の一部が第１の弁座３８を通っ
て第２の弁体３２ｂ側に分流し、第２の流出口３７から
帰路５０を通ってヒータコア１７側に還流するようにな
る。
【００１９】この実施例では、弁装置２６は、駆動制御
回路５２（図１参照）により電磁石３０のオン／オフの
デューティ比を調節することで、第１の弁座３８を通っ
て第２の弁体３２ｂ側に分流する放熱後のエンジン冷却
水と、エンジン１０側から流れ込む高温のエンジン冷却
水との混合比を変化させて、ヒータコア１７内に供給す
るエンジン冷却水の温度を調節する。
回路５２（図１参照）により電磁石３０のオン／オフの
デューティ比を調節することで、第１の弁座３８を通っ
て第２の弁体３２ｂ側に分流する放熱後のエンジン冷却
水と、エンジン１０側から流れ込む高温のエンジン冷却
水との混合比を変化させて、ヒータコア１７内に供給す
るエンジン冷却水の温度を調節する。
【００２０】ところで、電磁石３０が発生する電磁力
は、作動電圧を高くするに従って、大きくなる。この電
磁力が大きくなれば、両弁体３２ａ，３２ｂに与える駆
動力が大きくなって、両弁体３２ａ，３２ｂの移動スピ
ードが早くなり、第２の弁体３２ｂが第２の弁座３９に
衝突する際の騒音が大きくなってしまう。ちなみに、図
３は、車室内で測定した騒音レベルと電磁石３０の作動
電圧との関係を示したものであるが、従来の一般的な作
動電圧である１２Ｖで駆動すると、約５８ｄＢＡ程度の
騒音を発生してしまい、その騒音がかなり耳障りにな
る。
は、作動電圧を高くするに従って、大きくなる。この電
磁力が大きくなれば、両弁体３２ａ，３２ｂに与える駆
動力が大きくなって、両弁体３２ａ，３２ｂの移動スピ
ードが早くなり、第２の弁体３２ｂが第２の弁座３９に
衝突する際の騒音が大きくなってしまう。ちなみに、図
３は、車室内で測定した騒音レベルと電磁石３０の作動
電圧との関係を示したものであるが、従来の一般的な作
動電圧である１２Ｖで駆動すると、約５８ｄＢＡ程度の
騒音を発生してしまい、その騒音がかなり耳障りにな
る。
【００２１】そこで、この実施例では、電磁石３０の作
動電圧を駆動制御回路５２（駆動力制御手段）により例
えば２段階に制御して、図４に示すように、電磁石３０
の作動電圧を、初めは駆動可能な最低の電圧（例えば６
Ｖ，以下「第１段階の電圧」という）で駆動し、その後
に、閉弁時のシール性（第２の弁体３２ｂと第２の弁座
３９との密着力）を確保できる電圧（例えば１２Ｖ，以
下「第２段階の電圧」という）まで上昇させるようにな
っている。ここで、作動電圧を上昇させるタイミング
は、第２の弁体３２ｂが第２の弁座３９に到達するのと
ほぼ同時（作動開始から例えば５０ｍ秒経過後）であ
る。
動電圧を駆動制御回路５２（駆動力制御手段）により例
えば２段階に制御して、図４に示すように、電磁石３０
の作動電圧を、初めは駆動可能な最低の電圧（例えば６
Ｖ，以下「第１段階の電圧」という）で駆動し、その後
に、閉弁時のシール性（第２の弁体３２ｂと第２の弁座
３９との密着力）を確保できる電圧（例えば１２Ｖ，以
下「第２段階の電圧」という）まで上昇させるようにな
っている。ここで、作動電圧を上昇させるタイミング
は、第２の弁体３２ｂが第２の弁座３９に到達するのと
ほぼ同時（作動開始から例えば５０ｍ秒経過後）であ
る。
【００２２】以上のように構成した第１実施例によれ
ば、電磁石３０に電圧を印加して第２の弁体３２ｂを開
弁位置から閉弁位置へ移動させる際に、初めは、駆動可
能な最低の電圧（第１段階の電圧）で駆動するようにし
たので、駆動力を低下させて、第２の弁体３２ｂが第２
の弁座３９に到達するときのスピードを低下させること
ができ、閉弁時の作動音（第２の弁体３２ｂが第２の弁
座３９に衝突する音）を小さくできて、低騒音化するこ
とができる。しかも、第２の弁体３２ｂが第２の弁座３
９に到達するのとほぼ同時に、作動電圧を第２段階の電
圧へ上昇させるので、閉弁時のシール性（第２の弁体３
２ｂと第２の弁座３９との密着力）を確実なものとする
ことができる。
ば、電磁石３０に電圧を印加して第２の弁体３２ｂを開
弁位置から閉弁位置へ移動させる際に、初めは、駆動可
能な最低の電圧（第１段階の電圧）で駆動するようにし
たので、駆動力を低下させて、第２の弁体３２ｂが第２
の弁座３９に到達するときのスピードを低下させること
ができ、閉弁時の作動音（第２の弁体３２ｂが第２の弁
座３９に衝突する音）を小さくできて、低騒音化するこ
とができる。しかも、第２の弁体３２ｂが第２の弁座３
９に到達するのとほぼ同時に、作動電圧を第２段階の電
圧へ上昇させるので、閉弁時のシール性（第２の弁体３
２ｂと第２の弁座３９との密着力）を確実なものとする
ことができる。
【００２３】尚、電磁石３０に初めに印加する第１段階
の電圧は、少なくとも、復帰スプリング４８のばね力に
打ち勝つ電磁力を発生する電圧である必要があり、これ
以下の電圧では、作動しない。また、この第１段階の電
圧は、駆動可能な最低の電圧に限定されるものではな
く、これよりもやや高めの電圧にしても良いことは言う
までもない。
の電圧は、少なくとも、復帰スプリング４８のばね力に
打ち勝つ電磁力を発生する電圧である必要があり、これ
以下の電圧では、作動しない。また、この第１段階の電
圧は、駆動可能な最低の電圧に限定されるものではな
く、これよりもやや高めの電圧にしても良いことは言う
までもない。
【００２４】更に、作動電圧を第２段階の電圧へ上昇さ
せるタイミングについても、第２の弁体３２ｂが第２の
弁座３９に到達するのとほぼ同時（作動開始から例えば
５０ｍ秒経過後）に限定されず、それよりもやや早くて
も、やや遅くても良い。第２段階への移行タイミングが
やや早い場合には、弁スピードが最終段階で上記実施例
よりもやや大きくなるが、それでも、従来に比べれば弁
スピードは遅く、十分に作動音を小さくすることができ
る。一方、第２段階への移行タイミングがやや遅い場合
には、閉弁作動終了後、第２段階に移行するまでは、シ
ール力が小さいが、この時間が短ければ、実用上、何等
問題になることはない。
せるタイミングについても、第２の弁体３２ｂが第２の
弁座３９に到達するのとほぼ同時（作動開始から例えば
５０ｍ秒経過後）に限定されず、それよりもやや早くて
も、やや遅くても良い。第２段階への移行タイミングが
やや早い場合には、弁スピードが最終段階で上記実施例
よりもやや大きくなるが、それでも、従来に比べれば弁
スピードは遅く、十分に作動音を小さくすることができ
る。一方、第２段階への移行タイミングがやや遅い場合
には、閉弁作動終了後、第２段階に移行するまでは、シ
ール力が小さいが、この時間が短ければ、実用上、何等
問題になることはない。
【００２５】また、上記実施例では、電磁石３０への電
圧印加時に電圧を可変制御するようにしたが、図５に示
す本発明の第２実施例のように、断電時においても、電
圧を可変制御するようにしても良い。例えば、図５に示
すように、電圧を１２Ｖから０Ｖへ落とす際に、一度、
最低作動電圧（例えば６Ｖ）以下の電圧（以下「第３段
階の電圧」という）へ落とし、その後、例えば５０ｍ秒
経過後に０Ｖへ落とす。このように、初めに、電圧を第
３段階の電圧に落とすと、復帰スプリング４８のばね力
が電磁石３０の電磁力に打ち勝って、第１の弁体３２ａ
が閉弁方向（第２の弁体３２ｂが開弁方向）へ動き出す
が、この動きに電磁石３０の電磁力によりブレーキがか
けられるため、弁スピードを低下させることができて、
断電時の作動音も小さくすることができる。
圧印加時に電圧を可変制御するようにしたが、図５に示
す本発明の第２実施例のように、断電時においても、電
圧を可変制御するようにしても良い。例えば、図５に示
すように、電圧を１２Ｖから０Ｖへ落とす際に、一度、
最低作動電圧（例えば６Ｖ）以下の電圧（以下「第３段
階の電圧」という）へ落とし、その後、例えば５０ｍ秒
経過後に０Ｖへ落とす。このように、初めに、電圧を第
３段階の電圧に落とすと、復帰スプリング４８のばね力
が電磁石３０の電磁力に打ち勝って、第１の弁体３２ａ
が閉弁方向（第２の弁体３２ｂが開弁方向）へ動き出す
が、この動きに電磁石３０の電磁力によりブレーキがか
けられるため、弁スピードを低下させることができて、
断電時の作動音も小さくすることができる。
【００２６】この場合、第３段階の電圧は、最低作動電
圧以下の電圧であれば良いが、最低作動電圧に近い方が
ブレーキ効果が大きく、作動音は小さくなる。また、第
３段階の電圧から０Ｖへ落とすタイミングは、第１の弁
体３２ａが第１の弁座３８に到達するのとほぼ同時若し
くはそれよりもやや早くても、やや遅くても良い。
圧以下の電圧であれば良いが、最低作動電圧に近い方が
ブレーキ効果が大きく、作動音は小さくなる。また、第
３段階の電圧から０Ｖへ落とすタイミングは、第１の弁
体３２ａが第１の弁座３８に到達するのとほぼ同時若し
くはそれよりもやや早くても、やや遅くても良い。
【００２７】尚、本発明の弁駆動システムを組み込む装
置の種類に応じて、弁装置の内部構成を適宜変更しても
良いことは言うまでもない。その他、本発明は、自動車
用空調装置の弁装置に限定されず、騒音対策を必要とす
る種々の弁装置に広く適用して実施できる等、要旨を逸
脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うま
でもない。
置の種類に応じて、弁装置の内部構成を適宜変更しても
良いことは言うまでもない。その他、本発明は、自動車
用空調装置の弁装置に限定されず、騒音対策を必要とす
る種々の弁装置に広く適用して実施できる等、要旨を逸
脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うま
でもない。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の弁駆動システムによれば、駆動手段により弁体を駆動
する際に、初めは駆動力を弱くして駆動（第１段階）す
るので、弁駆動時に弁体が移動するスピードを遅くする
ことができて、弁の作動音を小さくすることができる。
しかも、駆動手段の駆動力を、後で、駆動制御回路によ
り強くする（第２段階）ので、常開型のもの（第２の弁
体、第２の弁座）では弁のシール性を確実なものとする
ことができ、常閉型のもの（第１の弁体、第１の弁座）
では弁体の開放保持力を確保できる。特に、第及び第２
の弁体を備え、かつ、デューティ制御が行われるの弁装
置の場合には、弁個数が多く、かつ、切替え頻度が高い
ので、上述したような衝突作動音低減が有効である。
の弁駆動システムによれば、駆動手段により弁体を駆動
する際に、初めは駆動力を弱くして駆動（第１段階）す
るので、弁駆動時に弁体が移動するスピードを遅くする
ことができて、弁の作動音を小さくすることができる。
しかも、駆動手段の駆動力を、後で、駆動制御回路によ
り強くする（第２段階）ので、常開型のもの（第２の弁
体、第２の弁座）では弁のシール性を確実なものとする
ことができ、常閉型のもの（第１の弁体、第１の弁座）
では弁体の開放保持力を確保できる。特に、第及び第２
の弁体を備え、かつ、デューティ制御が行われるの弁装
置の場合には、弁個数が多く、かつ、切替え頻度が高い
ので、上述したような衝突作動音低減が有効である。
【図１】本発明の第１実施例における温水循環回路の構
成を示す図
成を示す図
【図２】弁装置の拡大断面図
【図３】車室内で測定した騒音レベルと電磁石の作動電
圧との関係を示す図
圧との関係を示す図
【図４】電磁石の電圧印加パターンを示す図
【図５】本発明の第２実施例における電磁石の電圧印加
パターンを示す図
パターンを示す図
１０…エンジン、１６…エバポレータ、１７…ヒータコ
ア、２５…温水循環回路（流路）、２６…弁装置、２９
…ラジエータ、３０…電磁石（駆動手段）、３１…プラ
ンジャ、３２ａ…第１の弁体、３２ｂ…第２の弁体、３
３…弁ケース、３８…第１の弁座、３９…第２の弁座、
４０，４１…ベロフラム、４３…カバー、４４…貫通
孔、４７…ソレノイドコイル、４８…復帰スプリング、
５２…駆動制御回路。
ア、２５…温水循環回路（流路）、２６…弁装置、２９
…ラジエータ、３０…電磁石（駆動手段）、３１…プラ
ンジャ、３２ａ…第１の弁体、３２ｂ…第２の弁体、３
３…弁ケース、３８…第１の弁座、３９…第２の弁座、
４０，４１…ベロフラム、４３…カバー、４４…貫通
孔、４７…ソレノイドコイル、４８…復帰スプリング、
５２…駆動制御回路。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−248558（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−113183（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−98273（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−58890（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−50459（ＪＰ，Ａ)
実開 平１−115086（ＪＰ，Ｕ)
特公 平５−79869（ＪＰ，Ｂ２)
特公 平５−79870（ＪＰ，Ｂ２)
特公 平３−4795（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16K 31/06 - 31/11
Claims (6)
- 【請求項１】 流路中に設けられた弁ケースと、この弁
ケースに設けられた第１の弁座及び第２の弁座と、前記
弁ケース内に移動可能に設けられたプランジャ並びに第
１の弁体及び第２の弁体と、前記弁体を前記弁座に密着
させる閉弁位置とそれから離れた開弁位置との間で駆動
する駆動手段となる電磁石のソレノイドコイルとからな
る弁装置と、 前記駆動手段により前記弁体を駆動する際に、初めは前
記駆動手段の駆動力を弱くして駆動し、後でこの駆動力
を強くするように制御する駆動制御回路とを備え、 前記電磁石のソレノイドコイルに通電すると、その電磁
力により、復帰スプリングのばね力に抗してプランジャ
が一方に付勢されて、前記第１の弁体が第１の弁座を開
放するとともに、第２の弁体が第２の弁座を閉塞する弁
駆動システムであって、 前記電磁石の一つ一つのデューティ制御作動電圧の各々
を前記駆動制御回路により少なくとも２段階に制御し
て、初めは駆動可能な実質最低の第１段階の電圧で駆動
し、該第１段階の電圧は、少なくとも、前記弁ケース内
で前記プランジャに作用する復帰スプリングのばね力に
打ち勝つ電磁力を発生する電圧であり、その後に第２の
弁体と第２の弁座との密着力を確保できる第２段階の電
圧まで上昇させ、 かつ、前記第２の弁体が第２の弁座に達するのとほぼ同
時に、作動電圧を前記第２の段階の電圧へ上昇させ、第
２の弁体と第２の弁座との密着力からなる閉弁時のシー
ル性を高めたことを特徴とする 弁駆動システム。 - 【請求項２】 請求項１記載の弁駆動システムにおい
て、作動電圧を第２段階の電圧から０に落とす際に、一
度、実質最低作動電圧となる第１段階の電圧付近の第３
段階の電圧へ落とし、その後、所定時間経過後に０へ落
とし、初めに作動電圧を第３段階の電圧に落とすことに
よって、復帰スプリングのばね力が電磁石の電磁力に打
ち勝って第１の弁体が閉弁方向となり第２の弁体が開弁
方向にな るように動き出すが、この動きに電磁石の電磁
力によりブレーキがかけられるようにして弁スピードを
低下させ、断電時の作動音を小さくしたことを特徴とす
る弁駆動システム。 - 【請求項３】 請求項２記載の弁駆動システムにおい
て、第１段階の電圧は、駆動可能な最低の電圧、若しく
は、これよりもやや高めの電圧であることを特徴とする
弁駆動システム。 - 【請求項４】 請求項２記載の弁駆動システムにおい
て、作動電圧を第２段階の電圧に上昇させるタイミング
は、第２の弁体が第２の弁座に到達するのとほぼ同時、
若しくは、それよりもやや早いか、やや遅いタイミング
からなることを特徴とする弁駆動システム。 - 【請求項５】 請求項２記載の弁駆動システムにおい
て、第３段階の電圧は、最低作動電圧以下の電圧であっ
て、しかも該最低作動電圧に近い電圧からなり、ブレー
キ効果が大きく、作動音がより小さくされたことを特徴
とする弁駆動システム。 - 【請求項６】 請求項２記載の弁駆動システムにおい
て、第３段階の電圧から０へ落とすタイミングは、第１
の弁体が第１の弁座に到達するのとほぼ同時、若しく
は、それよりもやや早いか、やや遅いタイミングからな
ることを特徴とする弁駆動システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28226593A JP3417011B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 弁駆動システム |
| US08/339,209 US5551480A (en) | 1993-11-11 | 1994-11-10 | Valve driving system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28226593A JP3417011B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 弁駆動システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07133878A JPH07133878A (ja) | 1995-05-23 |
| JP3417011B2 true JP3417011B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=17650205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28226593A Expired - Fee Related JP3417011B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 弁駆動システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5551480A (ja) |
| JP (1) | JP3417011B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9422742D0 (en) * | 1994-11-11 | 1995-01-04 | Lucas Ind Plc | Drive circuit |
| JP3804123B2 (ja) * | 1996-11-05 | 2006-08-02 | 松下電器産業株式会社 | 流体制御弁制御装置 |
| JP3804124B2 (ja) * | 1996-11-05 | 2006-08-02 | 松下電器産業株式会社 | 流体制御弁制御装置 |
| JP3450980B2 (ja) * | 1997-01-20 | 2003-09-29 | ジヤトコ株式会社 | デューティサイクル型ソレノイド弁の制御方法および装置 |
| JP3885269B2 (ja) * | 1997-02-06 | 2007-02-21 | 松下電器産業株式会社 | 流体制御弁制御装置 |
| US5984210A (en) * | 1997-11-04 | 1999-11-16 | Caterpillar Inc. | Fuel injector utilizing a solenoid having complementarily-shaped dual armatures |
| US6121609A (en) * | 1998-10-16 | 2000-09-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Pulsed mass spectrometer leak valve with controlled energy closure |
| JP4238409B2 (ja) * | 1999-04-02 | 2009-03-18 | パナソニック株式会社 | 流体制御弁の制御装置 |
| AU2001288715A1 (en) * | 2000-09-14 | 2002-03-26 | Ge-Harris Railway Electronics, L.L.C. | Latching exhaust valve |
| AU2002254405A1 (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-15 | Applied Precision, Llc | Precision controlled fast valve |
| JP3579398B2 (ja) * | 2002-01-25 | 2004-10-20 | 三菱電機株式会社 | 位置決め制御装置 |
| DE112007001140B4 (de) * | 2006-05-08 | 2021-02-18 | Magna Powertrain Fpc Limited Partnership | Fahrzeug-Kühlungssystem mit gelenkten Strömen |
| US8360394B2 (en) * | 2008-07-30 | 2013-01-29 | GM Global Technology Operations LLC | Control system and method for transitioning between position control and force control for multi-stage turbo engine turbine bypass valve |
| KR101080773B1 (ko) * | 2009-12-04 | 2011-11-07 | 현대자동차주식회사 | 냉각수 능동제어용 비례제어방식 삼방향 밸브 및 이를 이용한 냉각수 능동형 비례제어방법 |
| DE102010028703A1 (de) * | 2010-05-06 | 2011-11-10 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Kältegerät mit einem elektrischen Ventil |
| DE102011016819A1 (de) * | 2011-04-12 | 2012-10-18 | Thomas Magnete Gmbh | Schaltbares Druckbegrenzungsventil |
| DE102012209965A1 (de) * | 2012-06-14 | 2013-12-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Ventils |
| DE102013220853A1 (de) * | 2013-10-15 | 2015-04-16 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Ansteuern einer elektromagnetischen Stellvorrichtung mit einer Spule |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0735175B2 (ja) * | 1985-11-20 | 1995-04-19 | 東洋アルミニウム株式会社 | 包装用容器 |
| JPH0668282B2 (ja) * | 1986-04-18 | 1994-08-31 | 三菱自動車工業株式会社 | 圧力応動式アクチュエータの制御装置 |
| US4726389A (en) * | 1986-12-11 | 1988-02-23 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of controlling injector valve |
| JPS6458890A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-06 | Yuken Kogyo Co Ltd | Solenoid valve |
| JPH0231086A (ja) * | 1988-07-20 | 1990-02-01 | Aisin Seiki Co Ltd | 電磁バルブの通電制御装置 |
| JP2824667B2 (ja) * | 1989-07-13 | 1998-11-11 | 株式会社いすゞセラミックス研究所 | 電磁力バルブ駆動装置 |
| JPH03172693A (ja) * | 1989-11-29 | 1991-07-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 排水電磁弁装置 |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP28226593A patent/JP3417011B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-11-10 US US08/339,209 patent/US5551480A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5551480A (en) | 1996-09-03 |
| JPH07133878A (ja) | 1995-05-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |