JPH0626781Y2

JPH0626781Y2 - 多段電磁弁

Info

Publication number: JPH0626781Y2
Application number: JP5428989U
Authority: JP
Inventors: 洋彰宮嵜
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1989-05-11
Filing date: 1989-05-11
Publication date: 1994-07-20
Anticipated expiration: 2004-05-11
Also published as: JPH02145373U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、少なくとも２個の弁子を内蔵し、各弁子を
駆動することにより流量を多段階に調整する多段電磁弁
の改良に関するものである。

この多段電磁弁は、エンジンへの吸気路あるいは燃料供
給路等に用いられ、例えばキャブレターのスロー燃料通
路へのエアー流入路に用いられる場合には、通常運転状
態においては流量を零とし、燃料をカットする際には流
量を小とし、エンジン停止後は大流量に切り換えてエン
ジン停止制御後のいわゆるランオン等を防止するために
好適に用いられるものである。

（従来の技術）第２図は、上記のような多段電磁弁の従来例を模式的に
示す図である。ただし同図は説明の便宜のために、本考
案者が新たに開発した多段電磁弁に従来の構造を応用し
たものであって、同図に示された構造の全部が従来から
知られていたものではない。現実の従来技術は、実開昭
５１−１６３５２８号公報あるいは実開昭５８−１８２
０７６号公報に開示されている。

さて第２図において、第１固定鉄心１２と第２固定鉄心
２２は同軸に配置され、各固定鉄心１２，２２の周囲に
は第１ソレノイド・コイル１１，第２ソレノイド・コイ
ル２１が配置されている。各ソレノイド・コイル１１，
２１は共通のボビン７に対して巻回されている。ボビン
７の内孔内には第１固定鉄心１２に対向して第１可動鉄
心１３が、第２固定鉄心２２に対向して第２可動鉄心２
３がそれぞれ往復動可能で、かつ各ソレノイド・コイル
１１，２１に通電されると各固定鉄心１２，２２に吸引
可能に配置されている。第１可動鉄心１３には、第１ロ
ッド１５、第１弁子１６からなる第１プランジャ弁が結
合されている。同様に第２可動鉄心２３には、第２ロッ
ド２５、第２弁子２６からなる第２プランジャ弁が結合
されている。

第１プランジャ弁は圧縮ばね１４によって、第２プラン
ジャ弁は圧縮ばね２４によって、それぞれソレノイド・
コイル１１，２１による吸引方向と反対方向に付勢され
ている。

第１弁子１６は大径流路３を開閉し、第２弁子２６は小
径流路３ａを開閉する。なお第１弁子１６には中央部に
貫通孔１６ａが設けられ、大径流路３が閉じられたとき
にも、流入口２ｂから流入した流体は小径流路３ａに達
する。

第１弁子１６が大径流路３から離れると、流入口２ｂか
ら流入した流体は、大径流路３を通り抜け、流出口４か
ら流出する。このとき大流量状態が実現される。

一方、第１弁子１６が大径流路３に接し、かつ第２弁子
２６が小径流路３ａから離れると、流入口２ｂから流入
した液体は、小径流路３ａを通り抜けて開口６を通過し
た後、流出口４から流出する。このとき小流量状態が実
現される。

さらに第１弁子１６が大径流路３に接し、かつ第２弁子
２６が小径流路３ａに接した状態では、流路が完全に閉
じられ、流量は零に制限される。

ここで第１ソレノイド・コイル１１を通電、第２ソレノ
イド・コイル２１を非通電状態に実現すると、第１可動
鉄心１３は第２図で左方に吸引されて第１弁子１６は大
径流路３をふさぐ。同時に第２弁子２６はばね２４で付
勢されて同じく左方に移動し、小径流路３ａをふさぐ。
このためこの電磁弁は流量を零とする。

この状態で第２ソレノイド・コイル２１にも通電する
と、第２可動鉄心２３は図示右方に吸引されて小径流路
３ａが開く。このためこの電磁弁は小流量状態に切り換
えられる。

また第１、第２ソレノイド・コイル１１，２１がともに
非通電状態であると、第１ばね１４のばね力は、第２ば
ね２４のばね力よりも強く設定されているため、第１弁
子１６は大径流路３より離れ、大流量状態が得られる。

さてこのような形式の電磁弁の場合、第１ソレノイド・
コイル１１に対する通電を維持したままで第２ソレノイ
ド・コイル２１を通電状態から非通電状態に切り換える
場合、すなわち小流量状態から流量零の状態に切り換え
る場合、第２プランジャ弁が確実に復帰すること（すな
わち第２可動鉄心２３が第２固定鉄心２２から離れるこ
と）が必要である。しかも電磁弁の作動を迅速にするた
めには、第２ソレノイド・コイル２１にまだ電圧が加わ
っている間に離れることが望ましく、この解除電圧（２
段目解除電圧）が高いほど電磁弁は迅速に切り換えられ
る。このために第２図(a)に示すように、従来は第１ソ
レノイド・コイル１１による磁束１１ｂと第２ソレノイ
ド・コイル２１による磁束２１ｂが反対方向を向くよう
に、それぞれコイルの巻き線方向ないし通電方向を指定
していた。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、このような２組のソレノイド・コイルを
同軸上に設けた多段電磁弁において、２組のソレノイド
・コイル１１，２１による磁束の方向が、第２図(a)に
示すように互いに逆向きに構成されていると、第１およ
び第２ソレノイド・コイル１１，２１をともに通電状態
にした場合、第１ソレノイド・コイル１１の磁力線によ
って第２ソレノイド・コイル２１の磁力線が一部打ち消
されるため、第２ソレノイドを有効に利用できず、必要
な吸引力を得るために高い電圧をかけなければならない
という問題があった（第３図の構造Ａに対応する２段目
作動電圧を参照）。

この考案は、上記問題点を解決するため、同軸上に設け
られた２組のソレノイド・コイルを有する多段電磁弁に
おいて、一方のソレノイド・コイルの磁束によって他方
のソレノイド・コイルの作動性能が低下しないようにす
ることを目的とする。

また通常上記他方のソレノイド・コイルの作動性能が低
下しないようにすると、作動解除のときのプランジャ弁
の切れが悪くなりがちなので、それを防止することをも
目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的は、同軸上に配置された第１、第２の固定鉄心
と、前記各固定鉄心の周囲に巻回された第１、第２ソレ
ノイド・コイルと、前記各ソレノイド・コイルに対する
通電によって前記各固定鉄心の側に吸引される第１、第
２の可動鉄心と、前記各可動鉄心を反吸引方向へ付勢す
る第１、第２ばねと、前記各可動鉄心の移動に連動して
移動する第１、第２の弁子とを有し、前記第１のばねの
ばね力は前記第２のばねのそれよりも強く、前記第１の
弁子は大径の流路を開閉し、前記第２の弁子は小径の流
路を開閉して流量を多段階に調整する多段電磁弁におい
て、前記第１、第２のソレノイド・コイルをそれらの通
電時に生じる磁束が同一方向となるように配置するとと
もに、前記第２の固定鉄心と前記第２の可動鉄心との間
に非磁性体を介在させたことを特徴とする多段電磁弁に
よって達成される。

（作用）この考案による多段電磁弁においては、第１および第２
ソレノイド・コイルの磁束の方向が同じ向きに構成され
ているので、第１および第２ソレノイド・コイルをとも
に作動状態にしたとき、第１ソレノイド・コイルを磁束
が第２ソレノイド・コイルの磁気効率を高める結果、第
２ソレノイド・コイルの作動電圧を低くすることができ
る。

また第２プランジャ弁を作動解除するため第２ソレノイ
ド・コイルにかける電圧を解除電圧まで下げたとき、第
２固定鉄心と第２可動鉄心間に設けた非磁性体によって
第１ソレノイド・コイルの磁束の影響を遮断するので、
比較的高い解除電圧で第２プランジャ弁を解除すること
ができる。

（実施例）以下実施例を示す図面に基づいて、この考案を説明す
る。第１図は実施例の多段電磁弁の縦断面図である。な
お第２図に関連してすでに説明した部分については、同
一符号を付して説明を省略する。第１図(a)に示される
よう、この実施例においては、第２ソレノイド・コイル
２１ａは第１ソレノイド・コイル１１と磁束方向が同じ
向きになるように構成されている。また、第２固定鉄心
２２および第２可動鉄心２３の何れか一方の磁極面また
は両方の磁極面には、非磁性材のメッキ２９が施されて
いる。非磁性材のメッキ２９としては、ニッケル・リン
・メッキ、クロム・メッキ等を採用する。またメッキ以
外にも薄い非磁性材プレートを取り付けるか、またはゴ
ムの焼き付け、樹脂コーティング等を施してもよい。

なお、第１ソレノイド・コイル１１と第１可動鉄心１３
の間および第２ソレノイド・コイル２１ａと第２可動鉄
心２３の間には、それぞれ強磁性体からなる環状の第１
プレート１７および同様の第２プレート２７が設けられ
ている。

電磁弁ケース１の一端側には同軸上に突出して筒状のバ
ルブ・ハウジング２が設けられている。バルブ・ハウジ
ング２の先端側には隔壁状のシート部２ａが設けられ、
シート部２ａには大径流路３が開口され、またバルブ・
ハウジング２の側部には複数の流出口４が設けられてい
る。バルブ・ハウジング２の内周面には筒状の第１ガイ
ド１８が設けられ、第１ガイド１８の内孔内に第１ロッ
ド１５が摺動可能に挿入されている。第１ロッド１５は
中空状に形成され、先端には第１弁子１６が固定されて
いる。第１弁子１６には中央部に貫通孔１６ａがもうけ
られ、また第１ロッド１５内には小径流路３ａが形成さ
れている。第１ロッド１５の側面には開口６が設けられ
ている。また第１ロッド１５の内周面には筒状の第２ガ
イド２８が設けられ、第２ガイド２８の内孔内に第２ロ
ッド２５が摺動可能に挿入されている。ボビン７と第１
および第２固定鉄心１２，２２の間にＯリング９および
１０が挿入され、ソレノイド・コイルへの燃料の浸入を
防止している。第２ソレノイド・コイル２１ａの外側
（図示右側、以下同じ）のケース１内周には強磁性体か
らなる環状プレート８が設けられ、さらにその外側に樹
脂プレート３１が隔壁として設けられている。樹脂プレ
ート３１の外側にはＯリング３２を介してブッシュ３３
が嵌合され、その内孔にカバー３４で保護されたターミ
ナル３５が設けられ、ハーネス３６によって外部電源に
接続される。

上記のように構成された多段電磁弁の作用を説明する。
一例として自動車の内燃機関に対する燃料流量制御のた
め、この多段電磁弁を使用してブリード・エアを空気流
量零、同じく小流量、大流量に調整する場合について説
明する。

通常走行運転のため、ブリード・エアを零流量にする場
合、図示しないイグニッション・スイッチ・オンで第１
ソレノイド・コイル１１を通電状態とし、第２ソレノイ
ド・コイル２１ａを非通電状態にする。第１ソレノイド
・コイル１１の励磁により、ケース１、第１固定鉄心１
２、第１可動鉄心１３、第１プレート１７からなる磁路
が形成され、第１可動鉄心１３が第１固定鉄心１２に引
き付けられ、したがって第１弁子１６が大径流路３に圧
着される。このとき第２可動鉄心２３は第２ばね２４に
付勢され、第２弁子２６が小径流路５を閉じた状態とな
り、空気流量は零となる。

つぎに減速時の燃料カットの場合、第１ソレノイド・コ
イル１１は通電状態のまま、第２ソレノイド・コイル２
１ａに通電する。第２ソレノイド・コイル２１ａの励磁
により、ケース１、第２プレート２７、第２可動鉄心２
３、第２固定鉄心２２、プレート８からなる磁路が形成
され、第２可動鉄心２３が第２固定鉄心２２に引き付け
られ、第２弁子２６が小径流路３ａから離れる。したが
って空気は大径流路３および小径流路３ａから流入して
開口６を経て流出口４から流出する。このため小流量の
空気が流れる。

つぎに運転停止時のラン・オン防止の場合、第１ソレノ
イド・コイル１１にのみ通電されて流量零の状態が実現
されている状態でエンジン・キーがオフにされると、第
１ソレノイド・コイル１１および第２ソレノイド・コイ
ル２１ａの何れも非通電となる。したがって第１可動鉄
心１３は第１ばね１４に付勢され、第１弁子１６は大径
流路３から離れる。一方、第２可動鉄心２３は第２ばね
２４に付勢され、第２弁子２６が第１弁子１６を図示左
方へ押す。しかし第１ばね１４の方が強いので、第１弁
子１６は大径流路３から離れる。したがって大流量の空
気が流入口３から流出口４を経て図示しない燃料通路へ
流れ込み、一挙に燃料の流れを遮断し、高温状態の内燃
機関におけるラン・オンを防止する。

以上のような多段電磁弁の作動において、第１および第
２ソレノイド・コイル１１，２１ａの両方に通電した場
合、この考案によるソレノイド・コイルの磁束は同一の
向きに構成されているため、第１ソレノイド・コイル１
１の磁束が第２ソレノイド・コイル２１ａの磁気効率を
高めるように作用する。したがって第２ソレノイド・コ
イル２１ａの作動電圧は従来より低くすることができ
る。

一方、このような第１ソレノイド・コイル１１の磁束に
よる第２ソレノイド・コイル２１ａの磁気効率の向上
は、第２ソレノイド・コイル２１ａの作動解除の場合に
は不利に作用し、第２可動鉄心２３の切れが悪くなる。
すなわち第３図において、磁束方向を同じにした構造Ｂ
に対応する２段目解除電圧を低くしないと第２可動鉄心
２３は第２固定鉄心２２から離れない。これを防止する
ためこの考案の多段電磁弁においては、第２固定鉄心２
２および第２可動鉄心２３の磁極面の一方または両方に
非磁性材のメッキを施してあるので、第２ソレノイド・
コイル２１ａを作動解除にしたとき、第１ソレノイド・
コイル１１の磁束が非磁性材によって遮断される。この
作用を第３図を参照して説明すると、この考案の構造す
なわち第１、第２ソレノイド・コイルの磁束方向１１
ｂ，２１ｃを同一とし、かつメッキ処理を追加した場合
（これは図示においてはＢ＋メッキ処理追加品として表
示されている）、第２ソレノイド・コイル２１ａの作動
電圧は従来（図示Ａで示される）より低い電圧で作動可
能になっている。これに対して２段目解除電圧は、従来
程度の高い電圧に保つことができる。したがって多段電
磁弁の開閉作動を迅速にすることができる。

第４図は、第２ソレノイド・コイル２１ａの解除電圧と
非磁性メッキ厚さの関係を示す。この場合、第１ソレノ
イド・コイル１１の電圧は１０．５ボルトで一定であ
る。図から分かるように、メッキ厚さを厚くすると解除
電圧も高くなることができ、ほぼ４ボルトまで可能であ
る。

（考案の効果）この考案は以上説明したような構成の多段電磁弁であ
り、第１、第２ソレノイド・コイルの磁束方向を同じ向
きに構成したことにより、第１ソレノイド・コイルの磁
束が有効に作用して第２ソレノイド・コイルの磁気効率
が上がり、したがって第２ソレノイド・コイルの作動電
圧を低くすることができる。

また第２ソレノイド・コイルの固定鉄心と可動鉄心の対
向する磁極面に非磁性体を介在させたことにより、第２
ソレノイド・コイルの解除電圧を高くすることができ、
電磁弁の開閉作動を迅速に行うことができる。なお非磁
性体の厚さを一定にすることにより、解除電圧のバラツ
キを小さくすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による実施例の多段電磁弁の縦断面
図、第１図(a)は第１図の電磁弁に生じる磁束を模式的
に示した図、第２図は従来の多段電磁弁を模式的に示す
縦断面図、第２図(a)は第２図の電磁弁に生じる磁束を
模式的に示した図、第３図は多段電磁弁の第２ソレノイ
ド・コイルの電圧と構造の関係を示す説明図、第４図は
実施例の第２ソレノイド・コイルの非磁性体メッキ厚さ
と解除電圧の関係を示す説明図である。１１……第１ソレノイド・コイル１２……第１固定鉄心１３……第１可動鉄心１４……第１ばね１５……第１ロッド１６……第１弁子３……大径流路２１……第２ソレノイド・コイル２２……第２固定鉄心２３……第２可動鉄心２４……第２ばね２５……第２ロッド２６……第２弁子２９……非磁性体メッキ３ａ……小径流路

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】・同軸上に配置された第１、第２の固定鉄
心と、・前記各固定鉄心の周囲に巻回された第１、第２のソレ
ノイド・コイルと、・前記各ソレノイド・コイルに対する通電によって前記
各固定鉄心の側に吸引される第１、第２の可動鉄心と、・前記各可動鉄心を反吸引方向へ付勢する第１、第２の
ばねと、・前記各可動鉄心の移動に連動して移動する第１、第２
の弁子とを有し、・前記第１のばねのばね力は前記第２のばねのそれより
も強く、・前記第１の弁子は大径の流路を開閉し、・前記第２の弁子は小径の流路を開閉して流量を多段階
に調整する多段電磁弁において、・前記第１、第２のソレノイド・コイルをそれらの通電
時に生じる磁束が同一方向となるように配置するととも
に、・前記第２の固定鉄心と前記第２の可動鉄心との間に非
磁性体を介在させたことを特徴とする多段電磁弁。