JPH0620941Y2 - 電磁作動切り替え弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は例えば燃料噴射式エンジンに於ける負圧応動型
燃料圧力調整弁（以下、圧力調整弁という）に有利に使
用される電磁作動型の切り替え弁に関する。

（従来の技術） 従来の圧力調整弁としては、第１１図の左方に示すもの
が公知である。この公知の圧力調整弁は、第１の作動室
１及び第２の作動室２内を負圧源であるエンジン３の吸
気管４に切り替え自在に連通する方式のものであるが、
この場合、両作動室１、２内はそれぞれ逆位相関係にお
いて同時に外部の大気に切り替え自在に連通されること
を要するものであるから、従来は２つの作動室１、２に
対応して２個の３方型の電磁作動型切り替え弁（図示し
ない）を配設し、これらを互いに逆に連動開閉させるよ
うにしていた。

ところで、２個の３方型の電磁作動型切り替え弁を設置
することは、その構造が比較的大型かつ複雑となるのを
免れず、特に近年は車室内空間の拡大と共にエンジンル
ームの狭小化が要請されるようになってきたため、この
ような大型の部品の設置は一層困難なものとなってきて
いる。

上記欠点を改善するものとして、従来は第１１図に示す
ような構造の電磁作動型切り替え弁（以下、電磁弁とい
う）を併設した圧力調整弁が考えられていた。

その構造を説明すると、エンジン３の通常運転時には、
制御器５によって電磁弁６のソレノイドコイル７が通電
されておらず、この状態では、可動子８及びシャフト９
は復帰用スプリング１０の付勢力により押圧され、シャ
フト９に移動自在に設けられた開閉弁１１、１２は図示
のように第１の室１３と第２の室１４間の連通及び第３
の室１５と第４の室１６間の連通を閉にしている。

これによって、圧力調整弁の第２の作動ポート１７に吸
気管４の負圧が作用され、又、圧力調整弁の第３の作動
ポート１８に燃料供給管１９の燃料圧力が作用されると
共に、圧力調整弁の第１の作動ポート２０は大気に開放
される。この状態では、圧力調整弁の第２のダイヤフラ
ム２１の上面には第２の作動室２に導入された吸気管負
圧とロッド２２を介して伝達されるスプリング２３の付
勢力がかかり、第２のダイヤフラム２１の下面には燃料
供給管の燃料圧力がかかっている。

チェックバルブ２４は、第２のダイヤフラム２１の上下
面にかかる圧力の如何によって常時上下動しながら動作
を行ない、この結果、圧力調整弁は燃料圧力と給気管負
圧との差圧が常時一定値に維持されるように作動するも
のとなっている。

次に、エンジンの停止後にデンジンの瞬間再始動を行な
う場合について述べると、この状態では、制御器５によ
って電磁弁６のソレノイドコイル７が通電される。する
と、可動子８及びシャフト９は復帰用スプリング１０の
付勢力に打ち勝って固定子２５側に吸引され、開閉弁１
１、１２は第２の室１４と第３の室１５間及び第４の室
１６と第５の室２６間の連通を閉にする。これによって
第３の作動ポート１８には燃料供給管１９の燃料圧力が
作用され、第２の作動ポート１７は大気に開放され、第
１の作動ポート２０には吸気管４の負圧がバキュームタ
ンク２８を介して作用される。従って、第２のダイヤフ
ラム２１の上面にはスプリング２３の付勢力の他、大気
圧と負圧との差圧が加算された押圧力がかかり、その下
面には燃料圧力がかかるものとなる。このように、前記
エンジンの暖間再始動時におけるソレノイドコイル７に
通電された場合の押圧力は、前記通常の制御による場合
に比較して高くなっている。

燃料圧力と吸気管圧力との差圧が常時一定値に維持され
るような制御を行なう場合と、大気圧と負圧との差圧が
スプリング２３の付勢力に加算されたような制御を行な
う場合とにおける第２のダイヤフラム２１にかかる押圧
力（換言すると燃料圧力）は、第12図に示すように前者
を２．２Kg／cm²とし、後者を４．０Kg／cm²とするのが
普通である。このような選択は、吸気管負圧が例えば−
５００mmHgの場合に１ウエイバルブ２７の設定圧力を−
５００mmHgとしてスプリング２３の付勢力を適当に選択
することによりた達成される。

（考案が解決しようとする課題） ところが、上記従来公知の圧力調整弁の電磁弁６では、
次のような欠点があった。

即ち、図示のようにソレノイドコイル７に通電されない
状態で、開閉弁１２が第３の室１５と第４の室１６間を
閉としても、シャフト９に対して開閉弁１２を移動自在
に設けたことによるギャップＧにより、両室１５、１６
間の漏れがあり、第２の作動ポート１７には吸気管４の
負圧と同一圧力を導くことが困難である。

同様に、通電された状態でも開閉弁１１のギャップＧに
より第１のポート２０にはバキュームタンク２８の負圧
と同一の圧力を導くことは困難である。

よって、前記第１２図に示す圧力を得ることは困難であ
った。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本考案では次のような手段を
設けている。

即ち、ソレノイドコイルを内包するヨークの中心に固定
子を設け、可動プレートのシャフトを前記固定子を貫通
して摺動自在に設け、ヨークの端部に前記可動プレート
を離脱方向に付勢するスプリングを設けることにより該
可動プレートをソレノイドコイルとスプリングとによっ
て接近方向及び離脱方向に摺動自在とし、前記シャフト
あるいは可動プレートの両端に第１の弁と第２の弁及び
第３の弁と第４の弁を設け、第１の弁と第３の弁及び第
２弁と第４弁は連動し、かつ各弁の動作によって第１の
室と第２の空間及び第３の室と第４の空間が同時に開閉
されると共に第２の室と第３の空間及び第４の室と第５
の空間も同時に開閉される構成としたものである。前記
第１の室はバキュームタンクを介してエンジンの吸気管
に連結れているので第１のポートより吸気管負圧が導入
されており、第２の室は圧力調整弁の第１の作動ポート
に連結され、第３の室は第３のポートを介して大気に開
放されており、第４の室は第４のポートを介して圧力調
整弁の第２の作動ポートに連結され、第５の室は第５の
ポートを介してエンジンの吸気管の負圧が導入されるよ
うになっている。

（作用） 通常のエンジン作動時にはソレノイドコイルは通電され
ておらず、シャフトの可動プレートはスプリングの付勢
力によりヨーク開放端から離脱方向に移動し、燃料圧力
調整弁の第１の作動室は大気開放され、第２の作動室は
吸気管の圧力が作用し、燃料圧力は吸気管圧力との差圧
が常時一定値になるように維持される。

エンジン停止後に、エンジン瞬間再始動を行なう場合に
はソレノイドコイルは通電され、可動プレートはスプリ
ングの付勢力に打ち勝つ電磁力によりヨーク側に吸引さ
れ、燃料圧力調整弁の第１の作動室に負圧が作用し、第
２の作動室は大気開放となり、第２のダイヤフラムには
その上面にロッドを介してスプリングの付勢力の他に大
気圧と負圧との差圧が加算された押圧力がかかり、その
下面には燃料圧力がかかる。この押圧力は前記通常のエ
ンジン動作時の場合よりも高く制御され、従って燃料圧
力が高く制御される。

（実施例） 以下、第１図ないし第５図を参照して本考案の一実施例
について説明する。

第１図は本考案に係る電磁弁を圧力調整弁に使用した一
例を示す断面図である。

図中３１は圧力調整弁全体を示すものであり、該圧力調
整弁３１は第１１図に示す公知の圧力調整弁と同一のも
のであって、燃料供給管３２内の燃料圧力を調整するも
のである。圧力調整弁３１の第３の作動ポート３３は燃
料供給管３２に連絡され、該燃料供給管３２はエンジン
３４の吸気管３５のスロットル弁３６よりも下流に設置
された燃料噴射弁３７に連絡されている。燃料供給管３
２には燃料ポンプ３８が設けられている。

燃料ポンプ３８は燃料タンク３９内の燃料を燃料供給管
３２を介して燃料噴射弁３７に送るものである。

圧力調整弁３１の第１の作動ポート４０は本考案に係る
電磁弁の第２のポート４１に連通され、圧上記調整弁３
１の第２の作動ポート４２は電磁弁の第４のポート４３
に連通されている。４４は電磁弁の制御器であり、該制
御器４４により該電磁弁のソレノイドコイル４５への通
電を制御する。

圧力調整弁３１の第１のダイヤフラム４６は第１の上部
ケーシング４７と第１の下部ケーシング４８によって挟
持されており、該第１のダイヤフラム４６の上方には上
室４９が形成され、スプリング５０が設けられている。
この上室４９は上部ケーシング４７に形成された通気孔
５１によって大気へ開放されている。

ダイヤフラム４６の下方には第１の作動室５２が形成さ
れ、該第１の作動室５２には前記第１の作動ポート４０
が開口設置されている。

圧力調整弁３１の第２のダイヤフラム５３は第２の上部
ケーシング５４と第２の下部ケーシング５５によって挟
持されており、第２のダイヤフラム５３の上方には第２
の作動室５６が形成されている。この第２の作動室５６
には前記圧力調整弁３１の第２の作動ポート４２が開口
設置されている。又、第２のダイヤフラム５３の下方に
は下室５７が形成され、該下室５７には前記圧力調整弁
３１の第３の作動ポート３３と燃料タンク３９へ連通す
る戻り用ポート５８が設けられている。

第１のダイヤフラム４６によって仕切られた第１の作動
室５２と第２のダイヤフラム５３によって仕切られた第
２の作動室５６とは第１の下部ケーシング４８と第２の
上部ケーシング５４とによって形成された仕切壁５９に
よって隔離されており、第１のダイヤフラム４６に設け
られたロッド６０は該仕切壁５９に設けられたシール６
１を貫通して第２のダイヤフラム５３まで伸び、該第２
のダイヤフラム５３の上面を押圧するようになってい
る。第２のダイヤフラム５３にはチェックバルブ６２が
設けられおり、該チェックバルブ６２は前記下室５７と
燃料戻りポート５８間の連通、遮断の開閉弁作用を行な
う。

以上に説明した圧力調整弁の構成は、第１１図で説明し
た公知の圧力調整弁と同一の構成である。

続いて、本考案になる電磁弁の構成について説明する。

電磁弁の一方の側には第１の室６３が形成されており、
該第１の室６３は第１のポート６４を介してバキューム
タンク６５に連通されている。該バキュームタンク６５
は１ウエイバルブ６６により吸気管３５内の負圧を該１
ウエイバルブ６６の設定圧力（例えば−５５０mmHg）に
応じた圧力で蓄圧する。

電磁弁の他方の側に形成された第３の室６７は第３のポ
ート６８を介して大気に開放され、第５の室６９は第５
のポート７０を介して吸気管３５内に連通している。

又、電磁弁の前記第１の室６３の外周に形成された環状
の第２室７１は前記第２のポート４１を介して圧力調整
弁３１の第１の作動ポート４０に連通している。又、前
記第５の室６９の外周に環状に形成された第４の室７２
は前記第４のポート４３を介して圧力調整弁３１の第２
の作動ポート４２を連通している。

可動子は可動プレート７３とシャフト７４とからなって
いる。シャフト７４の一方の端部には可動プレート７３
を挟んでその両側に第１の弁７５と第２の弁７６が設け
られており、他方の端部には板体７７を挟んで第３の弁
７８と第４の弁７９が設けられている。

可動プレート７３にはスプリング８０が当接設置され、
エンジン３４の通常運転時にはソレノイドコイル４５は
通電されていないので、該スプリング８０により可動プ
レート７３がヨーク８１の開放端８２から離脱方向に付
勢されている。この結果、第１の弁７５が第１の室６３
と第２の室７１との連通を遮断し、第３の弁７８が第３
の室６７と第４の室７２の連通を遮断している。又、こ
の状態では、第３の室６７と第２の室７１とはシャフト
７４の外周に設けられた連通口８３を介して連通されて
おり、第４の室７２と第５の室６９も連通されているの
で、圧力調整弁３１の第１の作動室５２は第１の作動ポ
ート４０、電磁弁の第２のポート４１、第２の室７１、
連通口８３、第３の室６７及び第３のポート６８を介し
て大気に開放されると共に、圧力調整弁３１の第２の作
動室５６は第２の作動ポート４２、第４のポート４３、
第４の室７２、第５の室６９、第５のポート７０を介し
て吸気管３５に連通される。

第２の室７１と第３の室６７とを連通する連通口８３
は、この実施例では、ヨーク８１の中心に設けられた固
定子８３を貫通して設けられたシャフト７４の外周の間
隙として形成されている。即ち、第２図に示すようにシ
ャフト７４の断面を小判形にし、これによって固定子８
４との間に断面三日月状の形状の空間を形成して構成し
ている。尚、該連通口８３の形状は、第３図、第４図及
び第５図に示すような他の実施例に代えることもでき
る。

即ち、第３図に示す実施例では、シャフト７４の外周に
接する固定子８４の内周に縦溝を１個もしくは複数個形
成し、この縦溝によって連通口８３_１を形成したもので
ある。

第４図に示す実施例では、固定子８４に挿通されたシャ
フト７４の内部に字状の細孔からなる連通口８３_２を
形成し、該細孔の両端をシャフト７４の端部付近の外周
に開口させたものである。尚、細孔をエ字状とし、該細
孔の４つの開放端部をシャフト７４端部付近の外周に開
口させる構造としてもよい。

第５図に示す実施例では、シャフト７４の挿通された固
定子８４に貫通口を形成して、これを連通口８３_３とし
たものである。

第１図に戻って、第１の弁ないし第４の弁の材料として
弾性変形が不可能な剛体を使用すると、加工精度上、第
４の弁７９が第５のポート７０に形成された第４の弁座
８５へちょうど着座し、第２の弁７６が固定子８４に形
成された第２の弁座８６へちょうど着座するように寸法
決定することは困難である。このことを考慮して、弁の
材料を弾性体にて構成し、第４の弁７９が第４の弁座８
５に着座した後、加工精度を吸収すべく更に可動プレー
ト７３がヨーク８１へ近接方向へ弾性変形して移動し、
第２の弁７６が第２の弁座８６へと着座するようにして
いる。この第２の弁７６と第４の弁７９のそれぞれの弁
座８５、８６への着座は、第１の弁７５と第３の弁７７
についても同様に弾性変形されて着座する。

上記構成によって、エンジン３４の瞬間再始動時には制
御器４４によってソレノイドコイル４５が通電され、可
動プレート７３が固定子８４に接近され、圧力調整弁３
１の第１の作動室５２に負圧が作用し、第２の作動室５
６は大気開放となり、第２のダイヤフラム５３にはその
上面にロッド６０を介してスプリング５０の付勢力の他
大気圧と負圧との差圧が加算された押圧力がかかり、そ
の下面には燃料圧力がかかる。この押圧力は前記通常の
エンジン作動時の場合よりも高く制御され、従って燃料
圧力が高く制御される。

第６図から第１０図は本考案の他の実施例を示す断面図
であり、第６図は第１の弁７５が着座する第１の弁座８
７をテーパ形状としたものであり、これによって第３の
弁７７との間の加工精度の吸収を容易としたものであ
る。

即ち、第１の弁座８７をテーパ形状とすることにより、
スプリング８０を小さくしても、この小さい弾性変形力
にて第１の弁７５を大きく変形移動させることができる
ので、スプリング８０の小型化、軽量化が達成されると
ともに、スプリング８０の付勢力に打ち勝つソレノイド
コイル４５の電磁力を小さくすることも可能となり、従
って該電磁弁の小型化及び消費電力の低減を可能にする
ものである。

第７図は、シャフト７４に板体７７が一体にあるいは固
定して設けられた場合の欠点を示す部分断面図であり、
シャフト７４が加工精度によっては傾斜することがあ
り、このような場合には第３の弁７８が第３の弁座８８
を完全に閉鎖することができない。

この欠点を改善すべく、第８の実施例では、第３の弁７
８及び第４の弁７９の設けられた板体７７_１がシャフト
７４とは別体となっており、シャフト７４の端部に被せ
られて設置され、これによって旋回自在に係合されてな
っている。そして、該板体７７_１を押圧するスプリング
Ｓが設けられることにより、第３の弁７８が確実に第３
の弁座８８を閉鎖するようにしたものである。

第９図は、第８図の実施例に示す旋回可能な板体７７_１
の構成を、第６図の実施例で示したテーパ状の弁座８７
を付加したもので、第６図の実施例と同様に第１の弁７
５の弾性変形力を小さくしたものである。

第１０図はエンジンにおける負圧応動型の点火時期制御
装置に使用された本考案になる電磁弁の実施例である。

第１０図を参照して、第３のポート６８をエンジンの吸
気管９１に連通すると共に第２のポート４１及び第４の
ポート４３をディストリビュータ９２のポイントベース
に連らなるダイヤフラム９３の前面の進角作動の負圧室
９４及び該ダイヤフラム９３の背面の遅角作動の負圧室
９５とに連通させ、更に第１のポート６４及び第５のポ
ート７０はエアフイルタ９６、９７を介して大気に連通
される。電磁弁は制御器４４により前記第１図の実施例
にようにエンジンの必要に応じて制御され、ソレノイド
コイル４５に通電されていない時は図示のようにディス
トリビュータ９２の負圧室９４と第２の室７１を連通す
ると共に負圧室９５と第４の室７２を連通する。よっ
て、ディストリビュータ９２の負圧室９４には吸気管負
圧が導入され、負圧室９５は大気に連通し、点火時期は
遅角側に制御される。又、制御器４４によりソレノイド
コイル４５に通電されている時は可動プレート７３はス
プリング８０の付勢力に打ち勝つ電磁力によりヨーク開
放端８２側に吸引されて移動し、ディストリビュータ９
２の負圧室９４は大気へ、負圧室９５は吸気管に連通
し、従って点火時期は進角側に制御される。

尚、本考案は以上説明した実施例に限定解釈されるもの
ではなく、本考案の趣旨とする技術的思想を利用する各
種の変形例も本考案に含むものであることは、前述まで
の説明で明らかなことである。

（考案の効果） 以上に説明したように、本考案によると次のような効果
を奏する。

一個の電磁弁のソレノイドコイルを操作することによ
り、従来２個の電磁弁を必要とした圧力調整弁の制御が
可能となり、エンジン付属機器の小型化、軽量化が達成
される。

又、構造が簡単であるから、機器の信頼性が高く、制御
の誤動作もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２図ないし
第５図は第１図の連通口の種々の実施例を示す部分断面
図、第６図は第１図の第１の弁座の他の実施例を示す断
面図、第７図は第１図のシャフトに一体形成された板体
の場合に生ずる弁の閉鎖不良を示す部分断面図、第８図
は第７図による弁の閉鎖不良を改善した一実施例を示す
断面図、第９図は第６図に示す弁座に第８図に示す板体
を設けた実施例を示す断面図、第１０図は本考案の電磁
弁をディストリビュータの進角、遅角制御に使用した実
施例を示す断面図、第１１図は公知の圧力調整弁の制御
を行なう公知の電磁弁を示す断面図、第１２図は公知の
圧力調整弁の制御特性を説明する図である。 ３１……圧力調整弁、３２……燃料供給管 ３３……第３の作動ポート、３４……エンジン ３５……吸気管、３６……スロットル弁 ４０……第１の作動ポート、４１……第２のポート ４２……第２の作動ポート、４３……第４のポート ４４……制御器、４５……ソレノイドコイル ４６……第１のダイヤフラム ５０……スプリング、５２……第１の作動室 ５３……第２のダイヤフラム ５６……第２の作動室、５７……下室 ５８……戻り用ポート、５９……仕切壁 ６０……ロッド、６１……シール ６２……チェックバルブ、６３……第１の室 ６４……第１のポート、６５……バキュームタンク ６６……１ウエイバルブ、６７……第３の室 ６８……第３のポート、６９……第５の室 ７０……第５のポート、７１……第２の室 ７２……第４の室、７３……可動プレート ７４……シャフト、７５……第１の弁 ７６……第２の弁、７７……板体 ７８……第３の弁、７９……第４の弁 ８０……スプリング、８１……ヨーク、８２……開放端 ８３……連通口、８４……固定子 ８５……第４の弁座、８６……第２の弁座 ８７……第１の弁座、８８……第３の弁座 ９１……吸気管、９２……ディストリビュータ ９３……ダイヤフラム、９４……負圧室 ９５……負圧室、９６……エアフイルタ ９７……エアフイルタ

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ソレノイドコイルを内包するヨークと、該
   ヨークの中心に設けられた固定子と、該固定子に摺動自
   在に嵌挿されたシャフトと、該シャフトの端部に設けら
   れた可動プレートと、該可動プレートを前記ヨークの端
   部から離脱する方向に付勢するスプリングと、前記ヨー
   クの一方の側に設けられた第１の室及び第２の室と、前
   記ヨークの他方の側に設けられた第３の室と第４の室及
   び第５の室と、前記第１の室をバキュームタンクに連通
   する第１のポートと、前記第２の室を圧力調整弁へ連通
   させる第２のポートと、前記第３の室を大気へ開放させ
   る第３のポートと、前記第４の室を圧力調整弁へ連通さ
   せる第４のポートと、前記第５の室を吸気管に連通させ
   る第５のポートと、前記第１の室と第２の室との連通を
   開閉する前記シャフトに設けられた第１の弁と、前記第
   ２の室と第３の室との連通を開閉する前記シャフトに設
   けられた第２の弁と、前記第３の室と第４の室との連通
   を開閉する前記シャフトに設けられた第３の弁と、前記
   第４の室と第５の室の連通を開閉する前記シャフトに設
   けられた第４の弁と、からなり、前記各弁がシャフトと
   共に連動して前記第１の弁と第３の弁とが閉鎖した状態
   で前記第２の弁と第４の弁とが開放され、前記第１の弁
   と第３の弁とが開放された状態で前記第２の弁と第４の
   弁とが閉鎖されることを特徴とする電磁作動切り替え
   弁。
2. 【請求項２】各弁が弾性変形可能な材料からなり、第１
   の弁と第３の弁、及び第２の弁と第４の弁の閉鎖のため
   のストロークが一方を短くしてなることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の電磁作動切り替え
   弁。
3. 【請求項３】第１の弁、第２の弁、第３の弁及び第４の
   弁に対応する第１の弁座、第２の弁座、第３の弁座及び
   第４の弁座の少なくとも１つの弁座がテーパ形状となっ
   ていることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   あるいは第２項記載の電磁作動切り替え弁。
4. 【請求項４】固定子に嵌挿されたシャフトの外周と固定
   子に形成された嵌挿孔との間に前記第２の室と第３の室
   とを連通する連通口が設けられていることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の電磁作動切り替え
   弁。
5. 【請求項５】シャフトの両端に設けられた各弁の内、少
   なくとも一方の弁が前記シャフト端部に揺動自在に遊嵌
   されたキャップ状体に設けられてなることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項ないし第４項記載の電磁
   作動切り替え弁。
6. 【請求項６】連通口がシャフトに設けられていることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の電磁作
   動切り替え弁。
7. 【請求項７】連通口が固定子に設けられていることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の電磁作動
   切り替え弁。