JPH07233882A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 負圧が導入される第二の通路の内径を大きく
しても電磁ソレノイドの体格が小型にできる電磁弁を提
供することを目的とする。 【構成】 第二の可動体７はコイル２が通電されること
により磁化する固定鉄心５に対して反発するように磁極
を配設した永久磁石で形成されている。第一の可動体８
は第二の可動体７が移動することにより、第二の通路１
０ａの弁座１０ｃに着座し、第一の通路１０ｂと第二の
通路１０ａとを遮断する。可動体室８ｄは第一の可動体
１０ｂと第二の可動体１０ａとの間に形成されている。
第一の可動体８は、可撓性部材８ｂと弁部材８ｅ、８ｆ
を有し、また、第一の通路１０ｂと可動体室８ｄとを連
通する第二の貫通穴８ｃと、第二の可動体７の非移動時
には第二の通路１０ｂと可動体室８ｄとを連通し、かつ
第二の可動体７の移動時には第二の通路１０ａと可動体
室８ｄとを遮断する第一の貫通穴８ａとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、負圧源、例えば車両の
燃料タンク等の燃料貯留室より蒸発した燃料を吸着処理
して、蒸発燃料が大気中に放出されるのを防止する蒸発
燃料処理装置（以下キャニスタと称する）に接続される
電磁弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両の燃料タンクやキャブレタ等
の燃料系から大気中に放出されるエバポエミッションに
対して厳しいリークチェックが義務づけられる。特に、
燃料タンクと連通する配管から発生するエバポエミッシ
ョンのリークチェックを実施するシステムは図４に示す
ものが考えられ、以下にこのシステムの概要を説明す
る。

【０００３】まず、システムの構成としては、燃料タン
ク２３は配管２２ｃを介してキャニスタ２２に連通して
いる。この配管２２ｃには一定時間後の圧力上昇を検出
する圧力センサー２５が接続されている。キャニスタ２
２はキャニスタ大気開放配管２２ａを介して電磁弁２１
に連通するとともに、配管２２ｂを介してパージバルブ
２４の一端にも連通している。そして、パージバルブ２
４の他端は吸気管２６に連通している。

【０００４】特に、上記した電磁弁２１の構造は図５に
示すように、電磁ソレノイド１、コイル２、ヨーク３及
び固定鉄心５により構成されている。固定鉄心５の略中
央部は軸方向に貫通する貫通穴５ａが設けられ、この貫
通穴５ａにシャフト１２が軸方向に移動可能に配置され
ている。そして、シャフト１２は固定鉄心５より軸方向
両側に突出し、一端は第二の可動体７と当接し、他端は
弁体８ｅが配設された第一の可動体８と係合している。
第二の可動体７の内周には第二の付勢体６が配設されて
いる。第二の可動体７の外周はコイル２が巻装されたコ
イル保持部材１１の内周と当接し、軸方向に移動可能と
なっている。

【０００５】上記電磁ソレノイド１には、ヨーク２を介
して固定鉄心５とともにカバー１０が連結されている。
カバー１０には、上記キャニスタ大気開放部２２ａに連
結され、上記キャニスタ２２からの負圧が導入される第
二の通路１０ａと、大気圧が導入される第一の通路１０
ｂが一体に設けられており、一方の第二の通路１０ａ
は、上記弁体８ｅが弁座１０ｃに接離することにより、
閉開弁する。

【０００６】弁体８ｅが弁座１０ｃから離間している
時、第二の通路１０ａと第一の通路１０ｂは導通し、か
つ弁体８ｅが弁座１０ｃに着座すると第二の通路１０ａ
と第一の通路１０ｂの連通が遮断されるようになってい
る。なお、９はカバー１０と弁体８ｅとを離間する方向
に両者を付勢する第一の付勢体である。次に、上記した
システムで燃料タンク２３と連通する配管２２ｂ、２２
ｃから発生するエバポエミッションのリークチェックの
実施方法について説明する。

【０００７】キャニスタの大気開放部２２ａを電磁弁２
１で閉じる。そして、パージバルブ２４を開放すること
により吸気管２６から所定の負圧を配管２２ｂ、キャニ
スタ２２、配管２２ｃ側へ導入し、導入後にパージバル
ブ２４を閉じ、エバポエミッションを完全に遮蔽する。
一定時間経過した後、圧力センサー２５でどれくらい圧
力上昇したかを測定しチェックを行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】リークチェックしない
時には、上記した電磁弁２１は弁体８ｅが弁座１０ｃか
ら離間しており、第二の通路１０ａと第一の通路１０ｂ
は導通しているため、電磁弁２１はパージバルブ２４の
パージ性能に影響ないよう低圧損にする必要がある。し
かしながら、電磁弁２１を低圧損にするために、第二の
通路１０ａの内径を大きくするとキャニスタからの負圧
が増加するので、第一の可動体の弁体８ｅを開弁する第
一の付勢体９の付勢力は、キャニスタからの負圧に打ち
勝ち開弁を保持するためには必然的に増加する。さら
に、第一の付勢体９の増加した付勢力に打ち勝ち、閉弁
するには、コイル保持部材１１に多くのコイル２を巻装
し、コイル２の吸引力を増加させる必要があり、このた
め、電磁ソレノイド１の体格が大型化してしまう問題が
ある。

【０００９】そこで、本発明の請求項１では、電磁ソレ
ノイドの負圧が導入される第二の通路の内径を大きくし
ても、電磁ソレノイドの体格が小型にできる電磁弁を提
供することを目的とする。請求項２では、付勢力を利用
し、さらに、コイルを少なくし、電磁ソレノイドの体格
が小型にできる電磁弁を提供することを目的とする。

【００１０】請求項３では、磁束を有効に利用し、さら
に、コイルを少なくし、電磁ソレノイドの体格が小型に
できる電磁弁を提供することを目的とする。請求項４で
は、キャニスタへの大気導入を円滑にできるとともに、
電磁ソレノイドの体格が小型にできる電磁弁を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【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では、大気が導入される第一の通路と、負
圧源からの負圧を導入する第二の通路と、コイルが巻装
された電磁ソレノイドと、前記コイルが通電されること
により磁化し磁極を形成する固定鉄心と、この固定鉄心
の磁極に対して前記コイルへの通電時に反発するように
磁極を配設した永久磁石を有し、前記磁極どうしの反発
力により移動する第二の可動体と、この第二の可動体が
移動することにより前記第二の通路の開口端部に形成さ
れた弁座に着座し、前記第一の通路と前記第二の通路と
を遮断する第一の可動体と、この第一の可動体と前記第
二の可動体との間に形成された可動体室と、前記第一の
可動体を開弁方向に付勢する第一の付勢体とを備え、前
記第一の可動体は、前記可動体室を区画する可撓性部材
と、前記弁座に着座、離間する弁体と、前記第一の通路
と前記可動体室とを連通する第二の貫通穴と、前記第二
の可動体の非移動時には前記第二の通路と前記可動体室
とを連通し、かつ、前記第二の可動体の移動時には前記
第二の通路と前記可動体室とを遮断する第一の貫通穴と
を有することを特徴とする電磁弁の構成としている。

【００１２】請求項２では、請求項１の電磁弁に対し、
前記固定鉄心と前記第二の可動体との間に配設され、前
記第一の可動体を閉弁方向に付勢する第二の付勢体を有
することを特徴とする構成としている。請求項３では、
請求項１または２の電磁弁に対し、前記電磁ソレノイド
内に前記コイルから発生する磁束を誘導するマグネチッ
クプレートを配設したことを特徴とする構成としてい
る。

【００１３】請求項４では、請求項１乃至３のいずれか
の電磁弁に対し、前記負圧源は、車両に装着される蒸発
燃料処理装置であることを特徴とする構成としている。

【００１４】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、請求項１で
は、第二の通路の内径を大きくし、負圧源からの負圧が
増加しても、第一の可動体に第二の通路と可動体室とを
連通する第一の貫通穴があるため、可動体室内にキャニ
スタからの負圧が導入でき、この負圧力と第一の付勢体
の付勢力により、第一の可動体の開弁が容易に保持でき
る。また、第一の可動体を閉弁するのに、コイルのわず
かな磁束により固定鉄心が磁化して磁極を形成し、この
固定鉄心の磁極に対して反発するように磁極を配設した
永久磁石から形成された第二の可動体が、磁極どうしの
反発力により移動する。そして、第一の可動体に設けら
れた第一の貫通穴を第二の可動体で塞ぐとともに、第一
の可動体に設けられた第二の貫通穴から大気圧を導入す
ることにより、第一の可動体が可撓性部材を変形させ
て、さらに移動し、容易に開弁される。

【００１５】従って、コイルはわずかな磁束を発生させ
るだけでよいので、コイルの巻線量を少なくでき、電磁
ソレノイドの体格が小型にできる。請求項２では、請求
項１の構成に対して、固定鉄心と第二の可動体との間に
第一の可動体を閉弁方向に付勢する第二の付勢体を配設
することにより、第二の付勢体の付勢力が利用できるた
め、さらに、コイルの巻線量を少なくでき、電磁ソレノ
イドが小型にできる。

【００１６】請求項３では、請求項１または２の構成に
対して、電磁ソレノイド内に前記コイルから発生する磁
束を誘導するマグネチックプレートを配設したことによ
り、磁束を有効に利用できるため、請求項２と同様に、
電磁ソレノイドが小型にできる。請求項４では、請求項
１乃至３のいずれかの構成に対して、負圧源を車両に装
着されるキャニスタとすることにより、低圧で電磁弁が
作動できるため、請求項２または３と同様に、電磁ソレ
ノイドが小型にでき、キャニスタへの大気導入を円滑に
できる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例を示す断面図であり、
図２は図１の要部断面図である。図中、１は電磁ソレノ
イドであり、コイル２、ヨーク３、マグネチックプレー
ト４及び磁性体で形成された固定鉄心５により構成され
ている。この固定鉄心５の一端には溝５ａが設けられ、
この溝５ａには固定鉄心５とパイロット弁としての第二
の可動体７とを付勢する第二の付勢体（例えば、スプリ
ング）６が配設されている。この第二の可動体７は永久
磁石から形成されており、固定鉄心５側にＮ極、固定鉄
心５と反対側にＳ極が配設させている。第二の可動体７
の外周は、コイル２が巻装されたコイル保持部材１１の
内周すなわち軸受け部１１ａと隙間を有することによ
り、第二の可動体７自体が軸方向に移動可能となってい
る。コイル保持部材１１にはコイル２から発生する磁束
を誘導するマグネチックプレート４が配置されている。

【００１８】また、上記電磁ソレノイド１には、コイル
保持部材１１とカバー１０との間に第一の可動体８が配
置され、ヨーク３を介して連結されている。カバー１０
には、キャニスタからの負圧が導入される第二の通路１
０ａと、大気圧が導入される第一の通路１０ｂが一体に
設けられており、一方の第二の通路１０ａは、第一の可
動体８の後述する弁体８ｅが弁座１０ｃに接離するする
ことにより、閉開弁する。

【００１９】第一の可動体８は、弁部材をなす保持部材
８ｆと弁体８ｅと、及び可撓性部材をなすダイヤフラム
８ｂで構成されている。保持部材８ｆの略中央部には環
状の溝８ｇが設けられ、この溝８ｇに弁体８ｅがはめ込
まれ一体形成されている。さらに、第二の保持部材８ｆ
の径方向外周にも溝８ｈが設けられ、この溝８ｈには弾
性を有するダイヤフラム８ｂがはめ込まれている。そし
て、ダイヤフラム８ｂの一端はコイル保持部材１１の端
面に設けられた溝部１１ｂに嵌合され、上記ヨーク３に
よりカバー１０と当接するように連結されている。ま
た、第一の保持部材８ｂには、コイル保持部材１１とダ
イヤフラム８ｂで形成される可動体室８ｄと大気圧が導
入される第一の通路１０ｂを連通する第二の貫通穴８ｃ
が設けられている。なお、第一の可動体８には、略中央
部に第一の貫通穴８ａが設けられ、可動体室８ｄと第二
の通路１０ａを連通している。

【００２０】第一の可動体８の構成要素である弁体８ｅ
が弁座１０ｃから離間している時、可動体室８ｄと第二
の通路１０ａが第一の貫通穴８ａによって連通し、キャ
ニスタからの負圧が可動体室８ｄに導入されている。ま
た、弁体８ｅが弁座１０ｃに着座する時、第一の貫通穴
８ａが第二の可動体７により塞がれ、第一の通路１０ｂ
を介して大気圧が第二の貫通穴８ｃより可動室８ｄに導
入される。

【００２１】なお、９は弁座１０ｃと弁体８ｅとを離間
する方向に、両者を付勢する第一の付勢体（例えば、ス
プリング）である。１３はコイル２と電源とを接続する
コネクタ部である。１４は気密性を保つためのシール部
材である。上記構成による電磁弁の作動を以下に説明す
る。電磁ソレノイド１のコイル２は非通電時には、図２
に示すように第二の可動体７が固定鉄心５に第二の可動
体７自体の磁力により吸着しているので、第二の可動体
７と第一の可動体８は離間しており、第一の可動体８の
第一の貫通穴８ａからキャニスタの負圧が可動体室８ｄ
に導入されている。そして、可動体室８ｄ内の負圧力と
第一の付勢体９の付勢力によって、第一の可動体８の弁
体８ｅは弁座１０ｃから離間され、開弁が保持される。

【００２２】次に、図３に示すように、電磁ソレノイド
１のコイル２が通電されるとコイル２のわずかな磁束に
より第二の可動体７側の固定鉄心５が磁化しＮ極とな
り、第二の可動体７のＮ極と反発する反発力とともに第
二の付勢体６の付勢力との合成力によって第二の可動体
７が軸方向に移動し、第一の可動体８の第一の貫通穴８
ａを塞ぐ。そして、第二の通路１０ａを介して第一の貫
通穴８ａより可動体室８ｄに導入されていた負圧が遮断
され、ダイヤフラム８ｂの第二の貫通穴８ｃを介して大
気圧が可動体室８ｄに導入される。これにより、可動体
室８ｄ内の負圧がなくなり、上記合成力が第一の可動体
８を固定鉄心５側へ付勢する第一の付勢９の付勢力に打
ち勝ち、第二の可動体７がさらに移動し、第一の可動体
８の弁体８ｅが弁座１０ｃに着座し、第一の通路１０ｂ
と第二の通路１０ａの連通が遮断される。

【００２３】上記した電磁弁のようにすれば、第二の通
路１０ａの内径を大きくし、キャニスタからの負圧が増
加しても、第一の可動体８に第二の通路１０ａと可動体
室８ｄとを連通する第一の貫通穴８ａがあるため、可動
体室８ｄ内にキャニスタからの負圧が導入でき、この負
圧力と第一の付勢体９の付勢力により、第一の可動体８
の開弁が容易に保持できる。また、第一の可動体８を閉
弁するのに、コイル２のわずかな磁束により固定鉄心５
が磁化して磁極を形成し、この固定鉄心５と磁極に対し
て反発するように磁極を配設した永久磁石から形成され
た第二の可動体７が、磁極どうしの反発力により移動す
る。そして、第一の可動体８に設けられた第一の貫通穴
８ａを第二の可動体７で塞ぐとともに、第一の可動体８
に設けられた第二の貫通穴８ｂから大気圧を導入するこ
とにより、第一の可動体８がさらに移動し、容易に開弁
される。

【００２４】従って、コイル２はわずかな磁束を発生さ
せるだけでよいので、コイル２の巻線量を少なくでき、
電磁ソレノイド１の体格が小型にできる。また、固定鉄
心５と第二の可動体７との間に第一の可動体８を閉弁方
向に付勢する第二の付勢体６を配設することにより、第
二の付勢体６の付勢力が利用できるため、さらに、コイ
ル２を少なくでき、電磁ソレノイド１が小型にできる。
そして、電磁ソレノイド１内にコイル２から発生する磁
束を誘導するマグネチックプレート４を配設したことか
ら、コイル２の磁束が有効に利用できるため、電磁ソレ
ノイドを小型にできる。

【００２５】さらに、コイル２が通電され、第一の可動
体８が弁座１０ｃに着座時に、第二の通路１０ａの内径
を大きくしたことによりキャニスタからの負圧が増加す
るため、弁座１０ｃに対する第一の可動体８のシール性
が向上する。また、他の実施例として、図７に示すよう
に、上記実施例で説明した図１に示した第二の付勢体６
を廃止してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１の要部断面図である。（電磁ソレノイド非
作動時）

【図３】図１の要部断面図である。（電磁ソレノイド作
動時）

【図４】エバポエミッションのリークチェックをチェッ
クするシステム概要図である。

【図５】図４の電磁弁の断面図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 電磁ソレノイド ２ コイル ４ マグネチックプレート ５ 固定鉄心 ６ 第二の付勢体 ７ 第二の可動体 ８ 第一の可動体 ８ａ 第一の貫通穴 ８ｂ ダイヤフラム ８ｃ 第二の貫通穴 ８ｄ 可動体室 ８ｅ 弁体 ８ｆ 保持部材 ９ 第一の付勢体 １０ａ 第二の通路 １０ｂ 第一の通路 １０ｃ 弁座 ２１ 電磁弁 ２２ 負圧源をなすキャニスタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大気が導入される第一の通路と、負圧源
   からの負圧を導入する第二の通路と、コイルが巻装され
   た電磁ソレノイドと、前記コイルが通電されることによ
   り磁化し磁極を形成する固定鉄心と、この固定鉄心の磁
   極に対して前記コイルへの通電時に反発するように磁極
   を配設した永久磁石を有し、前記磁極どうしの反発力に
   より移動する第二の可動体と、この第二の可動体が移動
   することにより前記第二の通路の開口端部に形成された
   弁座に着座し、前記第一の通路と前記第二の通路とを遮
   断する第一の可動体と、この第一の可動体と前記第二の
   可動体との間に形成された可動体室と、前記第一の可動
   体を開弁方向に付勢する第一の付勢体とを備え、 前記第一の可動体は、前記可動体室を区画する可撓性部
   材と、前記弁座に着座し離間する弁体と、前記第一の通
   路と前記可動体室とを連通する第二の貫通穴と、前記第
   二の可動体の非移動時には前記第二の通路と前記可動体
   室とを連通し、かつ、前記第二の可動体の移動時には前
   記第二の通路と前記可動体室とを遮断する第一の貫通穴
   とを有することを特徴とする電磁弁。
2. 【請求項２】 前記固定鉄心と前記第二の可動体との間
   に配設され、前記第一の可動体を閉弁方向に付勢する第
   二の付勢体を有することを特徴とする請求項１記載の電
   磁弁。
3. 【請求項３】 前記電磁ソレノイド内に前記コイルから
   発生する磁束を誘導するマグネチックプレートを配設し
   たことを特徴とする請求項１または２記載の電磁弁。
4. 【請求項４】 前記負圧源は、車両に装着される蒸発燃
   料処理装置であることを特徴とする請求項１乃至３のい
   ずれかに記載の電磁弁。