JPH08312827A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型偏平化が可能な電磁弁を提供する。 【構成】 電磁弁２１は、低背の釣鐘状に形成されたハ
ウジング１０と、このハウジング１０内に収容される電
磁ソレノイド１と、この電磁ソレノイド１が保持される
コイル保持部材８とから構成される。電磁ソレノイド１
を構成するムービングコア１６により電磁ソレノイド１
のヨーク３に形成された連通孔３ａを開閉することで、
ハウジング１０に形成された第１通路１０ａとコイル保
持部材８に形成された第２通路８ａとの連通を導通また
は遮断する。この連通孔３ａは、円環形状を９０°ごと
に４分割した形状を有しており、ヨーク３の底部３ｂに
４箇所形成されている。そして、この４つの連通孔３ａ
は同一円の周上にそれぞれ位置しており、隣合う連通孔
３ａの間には接続部が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁弁に関するもの
で、例えば車両の燃料タンク等からの蒸発燃料を吸着処
理し大気中への蒸発燃料の放出を防止する蒸発燃料処理
装置（以下、「キャニスタ」という。）等の負圧源に接
続される電磁弁に関するものある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、燃料タンクやキャブレタ等の
燃料系から蒸発する蒸発燃料は温度の上昇とともにその
発生量が増加することが知られている。特に車両を長時
間運転しその停止直後にはエンジンルームの温度が上昇
し燃料の蒸発が盛んになるため、発生する蒸発燃料を一
時的に蓄える機能が必要となる。そこで、エンジンに接
続される燃料吸気管と燃料タンクとの間には活性炭の詰
められたキャニスタが設けられ、エンジン停止時にはこ
のキャニスタにより蒸発燃料を除去している。そして、
運転時にはキャニスタの外部から大気を取入れ活性炭が
捕らえた蒸発燃料を離脱させ、燃料吸気管側に離脱した
蒸発燃料を吸込ませることで活性炭を浄化させている。
そのため、キャニスタの内外を連通または遮断させる電
磁弁がキャニスタに取り付けられており、この電磁弁を
開弁させることでキャニスタの外部から大気を取り入
れ、またこの電磁弁を閉弁させることによりキャニスタ
を大気から遮断している。

【０００３】この種の電磁弁としては特開昭６２−８３
５７３号公報および特開昭６２−２３３５８０号公報に
それぞれ開示されているものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６２−８３５７３号公報に開示される切替弁装置および
特開昭６２−２３３５８０号公報に開示される切換弁に
よると、スプリングに付勢されて可動するシャフトの一
端に可動鉄心を取付け、他端に弁体等を取付けることで
可動部材を構成し、キャニスタの内外を連通させる通路
を弁体によって開閉している。そのため、この可動部材
を構成するためには少なくとも３個の部材を必要とし、
部品点数の削減を妨げるという問題を生ずる また、特開昭６２−８３５７３号公報と特開昭６２−２
３３５８０号公報に開示される切替弁装置および切換弁
とによると、可動鉄心と固定鉄心との対向面積上の条件
から可動鉄心を吸引する電磁吸引力が制限されるため、
可動鉄心と固定鉄心との離隔距離も制限を受ける。その
ため、可動鉄心の移動と連動して移動する弁体の可動長
も同様の制限を受けることから、開弁時、弁座を形成す
る通路の開口と弁体との隙間面積が大気の流通する通路
の開口面積に対して十分に確保できない。したがって、
通路の開口と弁体との隙間で圧力損失を生じ大流量の大
気の流れを妨げるという問題を生ずる。

【０００５】さらに、特開昭６２−８３５７３号公報と
特開昭６２−２３３５８０号公報に開示される切換弁装
置および切換弁によると、前述したようにスプリングに
付勢されて可動するシャフトの一端には可動鉄心が取付
けられ、他端には弁体等が取付けられることにより可動
部材を構成しているため、可動部材を閉弁方向に付勢す
る付勢手段をこの可動部材の軸方向に設けることとなり
可動部材の移動スペースを軸方向に確保する必要があ
る。したがって、可動部材の軸方向の体格が大きくな
り、その体格に応じた取付けスペースを軸方向に確保す
る必要があるため搭載性を悪化させるという問題を生ず
る。

【０００６】本発明の目的は、小型偏平化が可能な電磁
弁を提供することである。また、本発明の別の目的は、
大流量の流体が流通可能な電磁弁を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明による請求項１記載の電磁弁は、内側部材と
この内側部材の外周に所定隙間を確保して位置する外側
部材とこの外側部材および内側部材を接続する接続部材
とを有し、前記所定隙間を流体流路の一部にする弁本体
と、前記弁本体内に往復移動可能に収容され、前記内側
部材および前記外側部材に当接することで前記流体流路
を遮断し、前記内側部材および前記外側部材と離間する
ことで前記流体流路を導通させる弁部材と、前記弁部材
を前記流体流路の導通する方向に付勢する付勢手段と、
通電により前記付勢手段の付勢力に抗して前記弁部材を
前記流体流路の遮断する方向に吸引するソレノイド部と
を備えたことを特徴とする。

【０００８】また、本発明による請求項２記載の電磁弁
は、請求項１記載の電磁弁において、前記所定隙間の形
状は、円環であることを特徴とする。さらに、本発明に
よる請求項３記載の電磁弁は、請求項１または２記載の
電磁弁において、前記ソレノイド部は、コイルが巻装さ
れたコイル保持部材と前記コイル保持部材内に埋設され
た磁性部材とを有し、前記弁本体は、磁性体材料からな
り前記磁性部材に磁気的に接続され、前記コイルへの通
電により、前記磁性部材、前記弁本体および前記弁部材
によって磁路を構成することを特徴とする。

【０００９】さらにまた、本発明による請求項４記載の
電磁弁は、前記流体流路の前記所定隙間の反弁座部側に
大気が導入され、前記弁部材側に負圧源から負圧が導入
される請求項１、２または３記載の電磁弁であって、前
記流体流路の大気導入側と前記所定隙間との間には、フ
ィルタが配設されていることを特徴とする。

【００１０】

【作用および発明の効果】本発明の請求項１記載の電磁
弁によると、弁本体の外側部材が内側部材の外周に所定
隙間を確保して位置することから、弁本体から弁部材が
離間したとき弁本体と弁部材との間に形成される流体流
路の断面積は内側部材の外周長さに比例することにな
る。これにより、所定隙間の総面積である弁部材の受圧
面積を増大させることなくして、弁本体と弁部材との間
の流体流路断面積を増大されることができ弁部材の離間
距離を減少させることができる。したがって、流体流路
を遮断または導通させるときの弁部材の移動距離が減少
することから、弁部材の移動方向に対する電磁弁の小型
偏平化を可能にする効果がある。

【００１１】また、本発明の請求項２記載の電磁弁によ
ると、内側部材と外側部材との間に形成される所定隙間
の形状は円環であることから、この所定隙間を通過する
流体の流れを偏りなく一様にできる。これにより、流体
の通過抵抗を減少させる効果がある。さらに、本発明の
請求項３記載の電磁弁によると、コイルへの通電によ
り、ソレノイド部の磁性部材、弁本体および弁部材によ
って磁路を構成し、この弁部材が弁本体内を往復移動す
ることで流体流路を遮断また導通させることから、例え
ばシャフト、第１可動体および第２可動体で可動部材を
構成する場合と較べ、部品点数を大幅に削減できる。こ
れにより、電磁弁の製品コストを削減できる効果があ
る。

【００１２】さらにまた、本発明の請求項４記載の電磁
弁によると、流体流路の大気導入側と所定隙間との間に
は、フィルタが配設されていることから、流体流路の大
気導入側より電磁弁内に侵入する例えば異物等をフィル
タによって除去できる。これにより、電磁弁内に侵入し
た異物等が弁部材に付着するのを防止できるため、弁本
体の内側部材および外側部材に弁部材が当接したとき異
物等の付着によって生ずる流体流路の遮断不良を防止す
る効果がある。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の一実施例による電磁弁を図１〜図３に示
し、本実施例による電磁弁を適用したオンボードダイア
グノシスII（以下、「ＯＢＤ−II」という。）システム
のシステム概要図を図５に示す。

【００１４】図５に示すＯＢＤ−IIシステムは、燃料タ
ンク２３と連通する配管２２ｂ、２２ｃ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
である。このシステム構成の概要を説明する。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知
する圧力センサ２５が接続されている。キャニスタ２２
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２
４の一端にも連通している。そして、パージバルブ２４
の他端は吸気管２６に連通している。

【００１５】このシステムで燃料タンク２３と、連通す
る配管２２ｂおよび配管２２ｃから発生するエバポエミ
ッションのリークチェックは次に示す順序により行われ
る。キャニスタ２２のキャニスタ大気開放配管２２ａを
電磁弁２１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２２
ｂ、配管２２ｃ側へ導入し、導入後、パージバルブ２４
を閉じることでエバポエミッションを完全に遮蔽する。
一定時間経過したのち、圧力センサ２５へどれくらい圧
力上昇したかを測定することでエバポエミッションのリ
ークチェックが行われる。

【００１６】次に電磁弁２１の構成を図１〜図３に基づ
いて説明する。図１に示すように、電磁弁２１は、低背
の釣鐘状に形成されたハウジング１０と、このハウジン
グ１０内に収容される電磁ソレノイド１と、この電磁ソ
レノイド１が保持されるコイル保持部材８とから構成さ
れている。そして、ハウジング１０に形成された第１通
路１０ａとコイル保持部材８に形成された第２通路８ａ
との連通を電磁ソレノイド１を構成するムービングコア
１６により導通または遮断している。

【００１７】ゴム材、樹脂モールド材、これらの混合物
または化合物等からなるハウジング１０の上部には大気
が流入する第１通路１０ａが形成されており、この第１
通路１０ａの大気側開口には水、異物等の進入を防止す
る水よけカバー１１が被せられている。有底の筒状に形
成されるこの水よけカバー１１は第１通路１０ａが形成
されるハウジング１０の上部外径より大径の内径を有
し、かつ第１通路１０ａに挿入される内筒部１１ａには
複数の連通孔１１ｂが形成されているため、この水よけ
カバー１１が第１通路１０ａに被せられても第１通路１
０ａは大気と連通可能である。

【００１８】電磁ソレノイド１は、コイル２、ヨーク
３、マグネチックプレート４およびムービングコア１６
から構成される磁路構成部材と、コイル２およびマグネ
チックプレート４を保持するコイル保持部材８および２
次モールド部材９から構成される保持部材とを備えてい
る。筒状の糸巻形状を有するコイル保持部材８は樹脂等
から形成されており、このコイル保持部材８内にはコイ
ル保持部材８の形状に合わせてＬの字を２つ背中合わせ
に向かい合わせた縦断面形状を有するマグネチックプレ
ート４がインサート成形されている。このマグネチック
プレート４の一端に位置する露出部４ａはコイル保持部
材８から露出しており、この露出部４ａは後述するヨー
ク３と磁気的に接続される。このコイル保持部材８には
通電することにより磁束を発生させるコイル２が巻回さ
れており、このコイル２から発生する磁束がマグネチッ
クプレート４内を通る。またマグネチックプレート４は
コイル保持部材８の補強材の役割を果しており、コイル
２が巻回されるときコイル保持部材８が変形するのを防
止している。

【００１９】コイル保持部材８の内部には第２通路８ａ
が形成されており、コイル保持部材８の図１で下側端部
の外周にはＯリング１８が取付けられている。キャニス
タ２２に電磁弁２１を固定するとき、このＯリング１８
によりキャニスタ２２側通路と電磁弁２１側の第２通路
８ａとの連通を確実にし、かつキャニスタ２２内の気密
性を確保している。

【００２０】一方、コイル保持部材８の外周は、巻回さ
れたコイル２の外周を保護するように樹脂からなる筒状
の２次モールド部材９によって覆われている。この２次
モールド部材９の図１で上側端部には環状のパッキンシ
ール１５が取付けられており、後述するヨーク３内に２
次モールド部材９が組付けられたとき、２次モールド部
材９の内側と外側とを液密にシールする。

【００２１】磁路構成部材であるヨーク３は、前述した
ハウジング１０の内周壁に密接可能な外周壁を有する有
底の筒状に形成されている。ハウジング１０内にヨーク
３を収容したとき、ハウジング１０の底部１０ｂとヨー
ク３の底部３ｂとにより空間部１２が区画形成されるよ
うに底部３ｂが内側に窪むように凹状に形成されてい
る。この底部３ｂの周囲には底部３ｂからハウジング１
０に向かうに従い拡開するテーパ部３ｃが形成されてい
る。また、底部３ｂには、第１通路１０ａを流通する大
気が底部３ｂを通過できるように連通孔３ａが形成され
ている。そして、空間部１２にはシリコン系のスポンジ
等からなるゴミ補集用フィルタ１３が収容されており、
このゴミ補集用フィルタ１３により第１通路１０ａから
侵入する異物等を取除いている。

【００２２】図２に示すように、連通孔３ａは円環形状
を９０°ごとに４分割した形状を有しており、ヨーク３
の底部３ｂに４箇所形成されている。そして、この４つ
の連通孔３ａは同一円の周上にそれぞれ位置しており、
隣合う連通孔３ａの間には接続部３ｅが形成されてい
る。このように、連通孔３ａを９０°間隔に位置させる
ことで、底部３ｂを構成する内周部３ｆと外周部３ｇと
を接続部３ｅによって接続している。ここで、内周部３
ｆの直径はＤ1 である。

【００２３】ヨーク３内に収容されるコイル保持部材８
とヨーク３の底部３ｂとの間に形成される空間部には磁
路構成部材であるムービングコア１６が収容されてい
る。このムービングコア１６は、前述したテーパ部３ｃ
の内壁面に面接触可能な形状からなるテーパ部１６ａを
外周に備えたフライパン形状部を図１で上方に有し、前
述したコイル保持部材８の内径より僅かに小径の外径を
有する有底の筒状の摺動部１６ｂを図１で下方に有して
いる。そして、このムービングコア１６の底部には連通
孔１６ｃが形成され、摺動部１６ｂの内側に形成される
通路１６ｄを介してテーパ部１６ａの開口と連通孔１６
ｃとが連通している。

【００２４】この摺動部１６ｂ内には圧縮コイルスプリ
ング６が収容されている。この圧縮コイルスプリング６
の一端は摺動部１６ｂの端部側の底部内壁に当接し、他
端はヨーク３の底部３ｂの内壁に当接している。これに
より、底部３ｂとコイル保持部材８との間に位置すると
ともに、摺動部１６ｂがコイル保持部材８の第２通路８
ａ内に摺動可能に収容されるムービングコア１６は圧縮
コイルスプリング６によってコイル保持部材８側に付勢
されている。

【００２５】また、ムービングコア１６のフライパン形
状部を構成する底部１６ｅには、ヨーク３の底部３ｂに
形成された連通孔３ａの位置に合わせて幅の狭いシート
ゴム取付孔１６ｆが４箇所形成されている。このシート
ゴム取付孔１６ｆには連通孔３ａに適合した形状で断面
形状がＩ字状に形成されたゴム材等からなるシートゴム
１７が嵌入もしくは焼付固定されており、図１で上方側
にシートゴム１７ａが下方側にシートゴム１７ｂがそれ
ぞれ位置している。ムービングコア１６が圧縮コイルス
プリング６の付勢力に抗してヨーク３の底部３ｂ側に移
動したとき、このシートゴム１７ａがヨーク３のシート
部３ｄに当接することによって連通孔３ａを遮蔽する。
つまり、シートゴム１７ａが弁部材となりシート部３ｄ
が弁座となることからシートゴム１７ａがシート部３ｄ
に着座することで連通孔３ａを遮蔽し閉弁することがで
きる。

【００２６】さらに、シートゴム１７ａの反対側に位置
するシートゴム１７ｂは、ムービングコア１６が圧縮コ
イルスプリング６の付勢力によりコイル保持部材８側に
移動したとき、ムービングコア１６とコイル保持部材８
との間に位置することから、ムービングコア１６とコイ
ル保持部材８との当接音を減少させる役割も果してい
る。したがって、シートゴム１７の材質はゴム材等に限
られることはなく、シート部３ｄに当接したときの良好
なシール性能と、コイル保持部材８に当接したときの良
好な消音性能とを兼ね備える材質をシートゴム１７の材
質に選択するのが望ましい。

【００２７】次に電磁弁２１の組付けを図１に基づいて
説明する。図１に示すように、磁路構成部材であるマグ
ネチックプレート４をインサート成形することにより形
成されるコイル保持部材８にコイル２を巻付けた後、コ
イル２の外周を覆うように筒状の２次モールド部材９を
樹脂成形により形成する。これにより、コイル保持部材
８に巻回されたコイル２はその周囲をコイル保持部材８
と２次モールド部材９により覆われ保護される。

【００２８】一方、樹脂成形されたハウジング１０の第
１通路１０ａ側には第１通路１０ａを塞ぐようにゴミ補
集用フィルタ１３が収容され、さらにヨーク３の底部３
ｂとハウジング１０の底部１０ｂとでゴミ補集用フィル
タ１３を挟込むようにヨーク３をハウジング１０内に収
容する。ムービングコア１６に形成された４箇所のシー
トゴム取付孔１６ｆにはシートゴム１７がそれぞれ取付
けらる。そして、先に組付けたコイル保持部材８の第２
通路８ａ内にムービングコア１６を挿入した後、ムービ
ングコア１６の通路１６ｄ内に圧縮コイルスプリング６
を収容する。この状態でゴミ補集用フィルタ１３および
ヨーク３を組付けたハウジング１０を２次モールド部材
９の外側に被せるようにコイル保持部材８等をハウジン
グ１０内に押込む。すると圧縮コイルスプリング６の他
方の端部がヨーク３の底部３ｂに当接し、また２次モー
ルド部材９の上方に取付けられたパッキンシール１５が
ヨーク３の内壁に当接する。これによりムービングコア
１６はコイル保持部材８側に付勢され、またパッキンシ
ール１５により２次モールド部材９の内外が液密に遮断
される。さらに、磁路構成部材であるヨーク３の開口端
部とマグネチックプレート４の露出部４ａとが互いに当
接することからヨーク３とマグネチックプレート４とが
磁気的に接続される。ハウジング１０に収容されたコイ
ル保持部材８等はコイル保持部材８から露出するマグネ
チックプレート４の露出部４ａによってハウジング１０
に固定される。そしてハウジング１０の第１通路１０ａ
には水よけカバー１１が取付けられ、またコイル保持部
材８の他端部にはＯリング１８が取付けられることで組
付けが終了する。

【００２９】次に電磁弁２１の作動を図１〜図４に基づ
いて説明する。図１に示すように、コイル２が通電され
ていないとき、ムービングコア１６は圧縮コイルスプリ
ング６によってコイル保持部材８方向に付勢されてい
る。これにより、ヨーク３のシート部３ｄからシートゴ
ム１７が離座するため第１通路１０ａとムービングコア
１６内の通路１６ｄとが連通孔３ａを介して互いに連通
する。したがって、大気側に開口する第１通路１０ａと
キャニスタ２２側に開口するコイル保持部材８の第２通
路８ａとが連通することになる。

【００３０】図４に示すように、この第１通路１０ａと
通路１６ｄとが連通すると、ヨーク３のシート部３ｄと
ムービングコア１６のシートゴム１７ａとの間に通路２
０が形成される。この通路２０の形状を模式的に表す
と、図４に示すように、４つの連通孔３ａの開口面の形
状を上面に有しムービングコア１６のストローク長Ｌ1
を高さとした形状、すなわち矩形状の縦断面を有する環
形状を９０°間隔に４分割した形状に表わされる。そし
て、この通路２０の模式的に表される形状の内周面２０
ａは、連通孔３ａを介して連通する第１通路１０ａと通
路１６ｄとを流通する大気の通路断面積に相当する。つ
まり、第１通路１０ａに流入した大気は連通孔３ａを通
過した後、シートゴム１７またはテーパー部１６ａに衝
突してムービングコア１６の径方向内側に向かって通路
１６ｄに流込むため、この内周面２０ａが通路断面積に
相当することになる。また、これとは逆方向にキャニス
タ２２内の空気等が流れる場合、すなわち通路１６ｄか
ら連通孔３ａを介して第１通路１０ａに流入する場合も
同様に内周面２０ａが通路断面積に相当する。ここで、
内周面２０ａの通路断面積Ｓ1 は次の式(1) で表され
る。

【００３１】 Ｓ1 ＝ π×Ｄ1 ×Ｌ1 ・・・(1) したがって、通路断面積Ｓ1 を一定にすると、ヨーク３
の底部３ｂを構成する内周部３ｆの直径Ｄ1 を大きくす
ることでムービングコア１６のストローク長Ｌ1を小さ
くすることができる。第１通路１０ａと通路１６ｄとが
連通しているとき、外部より水よけカバー１１をかいく
ぐって電磁弁２１内に水が侵入したとしても、ムービン
グコア１６の上部には拡開するテーパ部１６ａが形成さ
れているため、第１通路１０ａおよびゴミ補集用フィル
タ１３を経由して侵入した水が通路１６ｄ方向に向かっ
て流れ易くなっている。そのため、侵入した水の流量が
大量でない限り、侵入した水がムービングコア１６のテ
ーパ部１６ａを昇りさらにテーパ部１６ａを乗越えてテ
ーパ部１６ａの外壁側に流込むことがない。このよう
に、第１通路１０ａ、ゴミ補集用フィルタ１３、通路１
６ｄおよび第２通路８ａを経由してキャニスタ２２側へ
と積極的に電磁弁２１内に侵入した水が抜けるような構
成を電磁弁２１が有していることから、ムービングコア
１６の摺動部１６ｂの外周壁には侵入した水が到達し難
く、摺動部１６ｂの外周壁を錆難くしている。したがっ
て、摺動部１６ｂの外周壁が錆びることにより生ずるム
ービングコア１６のスティックを防止する。

【００３２】図３に示すように、コイル２に通電したと
き、コイル２から発生した磁束はヨーク３、マグネチッ
クプレート４およびムービングコア１６を閉磁路とし
て、図３に示す矢印Ａのように流れる。したがって、ム
ービングコア１６は圧縮コイルスプリング６の付勢力に
抗してヨーク３側に移動するため、シートゴム１７ａが
シート部３ｂに着座する。これにより第１通路１０ａと
通路１６ｄとの連通が遮断され、大気側とキャニスタ２
２側との連通が遮断される。このとき、ムービングコア
１６のテーパ部１６ａは、ヨーク３のテーパ部３ｃの形
状に合わせて形成されていることから、テーパ状に形成
することなく径方向外側に向かってまっすぐに伸びるよ
うに形成した場合と較べてヨーク３とムービングコア１
６との対向面積を広くすることができる。これにより、
ヨーク３とムービングコア１６との磁気的結合をより密
にしている。さらに、ヨーク３の底部３ｂをテーパ部３
ｃを有する凹状に形成し、この形状に合わせてムービン
グコア１６のフライパン形状部を形成したことから、ム
ービングコア１６の可動長を確保しつつ、電磁弁２１自
体の軸方向高さを極力抑えることができる。

【００３３】ここで、本実施例による電磁弁２１の構成
が圧力損失の低減に効果的であることを明確にするた
め、比較例による電磁弁を図７に示し、その構成を説明
する。また図４(a) および図４(b) に示す説明図に基づ
いて通路径に対するストローク長を比較する。図７に示
すように、比較例による電磁弁１２１は、電磁ソレノイ
ド１０１、コイル１０２、ヨーク１０３および固定鉄心
１０５により構成されている。固定鉄心１０５のほぼ中
央部には軸方向に貫通する貫通孔１０５ａが設けられ、
この貫通孔１０５ａにシャフト１１２が軸方向に移動可
能に収容されている。そして、このシャフト１１２は固
定鉄心１０５より軸方向両側に突出し、一端は第２可動
体１０７と当接し、他端は弁体１０８ｅが配設された第
１可動体１０８と係合している。第２可動体１０７の外
周はコイル１０２が巻回されたコイル保持部材１１１の
内周と当接し、軸方向に移動できるようになっている。

【００３４】電磁ソレノイド１０１にはヨーク１０３を
介して固定鉄心１０５とともにハウジング１１０が連結
されている。ハウジング１１０は図示しないキャニスタ
大気開放部に連結され、このキャニスタから負圧が導入
される第２通路ハウジング１１０ａと、大気が導入され
る第１通路１１０ｂとが一体に設けられており、一方の
第２通路１１０ａは、弁体１０８ｅが弁座１１０ｃに接
離することにより開閉弁する。

【００３５】弁体１０８ｅが弁座１１０ｃから離間して
いるとき、第２通路１１０ａと第１通路１１０ｂとが連
通し、かつ弁体１０８ｅが弁座１１０ｃに着座している
とき第２通路１１０ａと第１通路１１０ｂとの連通が遮
断されるようになっている。そして、弁体１０８ｅは圧
縮コイルスプリング１０９によって弁座１１０ｃから離
座するように付勢されている。このとき、第１通路１１
０ｂと第２通路１１０ａとの間に通路１２０が形成され
る。

【００３６】図４(b) に示すように、通路１２０は通路
１１０ｂの内径Ｄ2 からなる通路１１０ｂの断面形状を
上面に有し弁体１０８ｅのストローク長Ｌ2 の高さを有
する円柱形状からなる。そして、この通路１２０の外周
面１２０ａが、第１通路１１０ｂから通路１２０を介し
第２通路１１０ａに流入する大気の通路断面積に相当す
る。つまり、第１通路１１０ｂと第２通路１１０ａとは
互いに直角に位置していることから、第１通路１１０ｂ
から流入した大気が弁体１０８ｅなどに衝突し第２通路
１１０ａ方向に流れるため、通路１２０の外周面１２０
ａが通路断面積に相当することになる。ここで、通路断
面積Ｓ2 は次の式(2) で表される。

【００３７】 Ｓ2 ＝ π×Ｄ2 ×Ｌ2 ・・・(2) そして、この比較例の電磁弁１２１の「第１通路１１０
ｂの通路断面積」は弁体１０８ｅの受圧面に相当し図４
(b) で符号１２０ｂにより表されている。一方、図４
(a) に示すように、本実施例の電磁弁２１の「連通孔３
ａの通路断面積」はシートゴム１７ａの受圧面に相当
し、図４(a) で符号２０ｂにより表されている。する
と、本実施例の電磁弁２１の通路断面積Ｓ1 を比較例の
電磁弁１２１の通路断面積Ｓ2 と同じだけ確保し、かつ
電磁弁２１の受圧面２０ｂと電磁弁１２１の受圧面１２
０ｂとを同じ面積に設定すると、次の式(3) が成り立つ
ことからムービングコア１６のストローク長Ｌ1 は次の
式(4) で表される。

【００３８】 π×Ｄ1 ×Ｌ1 ＝ π×Ｄ2 ×Ｌ2 ・・・(3) Ｌ1 ＝ （Ｌ2 ×Ｄ2 ）／Ｄ1 ・・・(4) ここで、連通孔３ａの内径Ｄ1 と通路１１０ｄの内径Ｄ
2 との間には、Ｄ1 の方がＤ2 より大きい関係を有する
ことから、ムービングコア１６のストローク長Ｌ1 の方
が弁体１０８ｅのストローク長Ｌ2 より小さいことが判
る。これにより、大気が流れる通路断面積を同じだけ確
保しながら本実施例の電磁弁２１の方が比較例の電磁弁
１２１よりストローク長Ｌ1 を小さくすることができ
る。すると、ムービングコア１６のストローク長Ｌ1 の
減少によりムービングコア１６の移動方向に対する電磁
弁２１の高さを低くすることができる。またストローク
長Ｌ1 の減少により最大ストローク時の吸引力が大きく
なることから、コイル２の小型化が可能になる。したが
って、電磁弁２１の形状を大型にすることなくして圧力
損失を低減する効果がある。

【００３９】また、比較例の電磁弁１２１によると、可
動部材を弁体１０８ｅ、第２可動体１０７、シャフト１
１２および第１可動体１０８から構成する必要がある。
これに対し、本実施例の電磁弁２１によると、図１に示
すように可動部材はムービングコア１６およびこのムー
ビングコア１６に取付けられたシートゴム１７から構成
される。これは、可動部材であるムービングコア１６自
身が磁路を構成し、かつこのムービングコア１６の一部
に弁部材であるシートゴム１７を配設したことから、比
較例の電磁弁１２１より少数の部材で可動部材を実現し
ている。

【００４０】上述したように、本実施例によると、ヨー
ク３の底部３ｂに円環形状の連通孔３ａを形成したこと
から、連通孔３ａの内側に位置する内周部３ｆの直径Ｄ
1 を連通孔３ａの内径にすることができる。これによ
り、ムービングコア１６に取付けられたシートゴム１７
の受圧面２０ｂを大きくすることなくして、開弁時にヨ
ーク３のシート部３ｄとシートゴム１７との間に形成さ
れる通路２０の内周面２０ａに相当する通路断面積を内
周部３ｆの直径Ｄ1 に対応して大きくすることができ
る。すると、内周面２０である通路断面積を大きくでき
る分、ムービングコア１６のストローク長Ｌ1 を減少さ
せることができる。したがって、ムービングコア１６の
ストローク長Ｌ1 の長さが減少した分、電磁弁２１の軸
方向長さであるムービングコア１６の可動方向を偏平に
することができ、例えば電磁弁２１をキャニスタ等に取
付けた場合の取付けスペースを小さくし搭載性を向上さ
せる効果がある。

【００４１】また、本実施例によると、有底の筒状に形
成されたヨーク３に凹状の底部３ｂを形成し、この形状
に適合させた底部１６ｅを有するムービングコア１６を
ヨーク３内に収容しさらにムービングコア１６内に通路
１６ｄを形成したことから、電磁弁２１の軸方向高さを
低くすることができる。さらに、本実施例によると、ム
ービングコア１６の可動方向に沿ってムービングコア１
６内に大気が流通する通路１６ｄを形成したことから、
流入側である第２通路１０ａから流出側である第２通路
８ａまでの大気流路をほぼ直線的に形成することができ
る。これにより、例えば比較例による電磁弁１２１の第
１通路１１０ｂから第２通路１１０ａまでの大気流路の
ように途中で直角に曲げられることがない。したがっ
て、直角に曲げられた部分で生ずる圧力損失を防止する
ことができる。

【００４２】さらにまた、本実施例によると、大気流入
側である第１通路１０ａとヨーク３の底部３ｂとの間に
は、ゴミ補集用フィルタ１３が収容されていることか
ら、第１通路１０ａから電磁弁２１内に侵入する異物等
をこのゴミ補集用フィルタ１３により除去できる。これ
により、車両走行時、電磁弁２１内に侵入した塵芥等が
ヨーク３のシート部３ｄの表面またはムービングコア１
６の上側シート１７ａの表面に付着するのを防止でき、
これらの表面に塵芥等が付着した場合に生ずる閉弁時の
シール不良を防止する効果がある。

【００４３】また、本実施例によると、電磁吸引力によ
り吸引されるムービングコア１６自体が磁路構成部材と
なり、かつ弁体の役割をするシートゴム１７をムービン
グコア１６に取付けたことから、シャフト、第１可動
体、第２可動体および弁体で構成していた比較例の可動
部材と較べ、部品点数を大幅に削減できる。これによ
り、電磁弁２１の製品コストを削減する効果がある。

【００４４】さらに、本実施例によると、コイル保持部
材８の下側端部の外周には、Ｏリング１８が取付けられ
ていることから、例えば電磁弁２１をキャニスタ２２等
に取付けた場合、電磁弁２１の第２通路８ａとキャニス
タ２２の取付部の機密性をこのＯリングによって向上す
ることができる。これにより、電磁弁２１の取付部分か
らキャニスタ２２内の蒸発燃料の漏れを防止する効果が
ある。

【００４５】なお、本実施例では、ムービングコア１６
の外周にテーパー部１６ａを設けるとともにムービング
コア１６の軸中心に第２通路８ａと連通する通路１６ｄ
を設けることで、第１通路１０ａに流入した大気をムー
ビングコア１６の径方向内側方向に流し第２通路８ａに
流入させたが、本発明では、これに限られることはな
く、例えば電磁弁のハウジングおよびヨークの周壁に流
体の下流側通路と連通する連通孔を設けることで、上流
側通路から流入した流体をムービングコアの径方向外側
方向に流し前記下流側通路に流入させても良い。

【００４６】また、本実施例では、ヨーク３の底部３ｂ
に形成した連通孔３ａの形状を円環形状にしたが、本発
明では、これに限られることはなく、例えば矩形の環
状、多角形の環状等にしても良い。さらに、本実施例で
は、電磁弁２１をＯＢＤ−IIシステムに適用した例を説
明したが、本発明ではこれに限られることはなく、例え
ば本発明の電磁弁をオンボードリフューエリングベーパ
リカバリ（以下、「ＯＲＶＲ」という。）システム等の
他のシステムに適用しても良い。

【００４７】ここで、本実施例による電磁弁２１を適用
したＯＲＶＲシステムのシステム概要図を図６に示す。
図６に示すＯＲＶＲシステムは、給油時に燃料タンク２
３から大気中に放出されるエバポエミッションを規制す
るためのシステムである。このシステム構成の概要を説
明する。

【００４８】燃料タンク２３は配管２２ｃ、２２ｄを介
してキャニスタ２２に連通している。この燃料タンク２
３には一定時間後の圧力上昇を検知する圧力センサ２５
が取付けられている。またキャニスタ２２にはキャニス
タ２２の内側と外側との連通を導通または遮断する電磁
弁２１が取付けられるとともに、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２４の他端は吸気管２６に連通している。

【００４９】配管２２ｃにはタンク内圧制御弁２８が接
続され、このタンク内圧制御弁２８によりタンク内圧が
所定圧以上にならないように制御している。また配管２
２ｄにはバイパス弁２９が接続され、バイパス通路の役
割をする配管２２ｄの導通または遮断を行っている。電
子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）３１は、
前述した電磁弁２１、パージバルブ２４および圧力セン
サ２５に電気的に接続されており、電磁弁２１およびパ
ージバルブ２４に対しては弁の開閉信号を送信し、圧力
センサ２５からは圧力値検出信号を受信している。そし
て、電気的に接続した警告灯３２の点滅制御をＥＣＵ３
１が行っている。

【００５０】燃料タンク２３に給油するときは、次に示
す順序によりバイパス弁２９の制御が行われる。エンジ
ン停止状態では、電磁弁２１が開弁し、パージバルブ２
４およびバイパス弁２９が閉弁している。そして、燃料
タンク２３に給油するため燃料タンク２３のキャップ２
３ａを取外すと、このキャップ２３ａが取外されたのと
連動してバイパス弁２９が開弁する。すると、大量の燃
料を迅速に給油するために必要な燃料タンク２３とキャ
ニスタ２２との通路開口面積が確保でき、給油口から供
給される燃料によって押出される燃料タンク２３内の蒸
発燃料および残留空気等が通路２２ｄを経由してキャニ
スタ２２内に排出され易くなる。

【００５１】一方、キャニスタ２２に流入する大量の蒸
発燃料および残留空気等のうちの蒸発燃料をキャニスタ
２２内の活性炭に吸着させ、蒸発燃料を含まない新鮮な
空気のみを電磁弁２１を経由してキャニスタ２２外に排
出する必要がある。そのため、電磁弁２１には大流量の
流体を通過させる能力が必要となる。しかし、比較例に
よる電磁弁１２１では前述したように通気抵抗が大きく
大流量の流体を通過させるには適さないため、本システ
ムに電磁弁１２１を用いると迅速な給油ができないとい
う問題を生ずる。また通気抵抗が大きいと給油システム
側の給油ガンが備えているオートストップ機構が給油途
中で作動し、給油の継続ができないという問題を生ず
る。

【００５２】そこで、大流量の流体を通過されることが
可能な構造を有する電磁弁２１を本システムに適用する
ことで、迅速な給油が可能となり給油時の前述した問題
が解消できる。キャニスタ２２内に排出された蒸発燃料
は、キャニスタ２２に詰められた活性炭により吸着処理
され残った空気等が活性炭の隙間を通過し、開弁してい
る電磁弁２１からキャニスタ２２外に放出される。

【００５３】上述したように、本実施例による電磁弁２
１をＯＲＶＲシステムに適用することにより、燃料タン
ク２３の給油時の問題が解消され、ＯＲＶＲシステムの
実現を可能にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による電磁弁の閉弁状態を示す
縦断面図である。

【図２】図１に示すゴミ補集用フィルタを除いた状態の
II方向矢視図である。

【図３】本発明の実施例による電磁弁の開弁状態を示す
縦断面図である。

【図４】(a) は本実施例、(b) は比較例で、それぞれの
通路径に対するストローク長等を示す説明図である。

【図５】本発明の実施例による電磁弁をＯＢＤ−IIシス
テムに適用したシステム概要図である。

【図６】本発明の実施例による電磁弁をＯＲＶＲシステ
ムに適用したシステム概要図である。

【図７】比較例による電磁弁の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 電磁ソレノイド （ソレノイド部） ２ コイル ３ ヨーク （弁本体） ３ａ 連通孔 （所定隙間） ３ｂ 底部 （弁本体） ３ｅ 接続部 （接続部材） ３ｆ 内周部 （内側部材） ３ｇ 外周部 （外側部材） ４ マグネチックプレート（磁性部材） ６ 圧縮コイルスプリング（付勢手段） ８ コイル保持部材 ８ａ 第２通路 （流体流路） ９ ２次モールド部材 （コイル保持部材） １０ ハウジング １０ａ 第１通路 （流体流路） １３ ゴミ補集用フィルタ （フィルタ） １６ ムービングコア （弁部材） １７ シートゴム （弁部材） ２１ 電磁弁 ２２ キャニスタ （負圧源）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側部材とこの内側部材の外周に所定隙
   間を確保して位置する外側部材とこの外側部材および内
   側部材を接続する接続部材とを有し、前記所定隙間を流
   体流路の一部にする弁本体と、 前記弁本体内に往復移動可能に収容され、前記内側部材
   および前記外側部材に当接することで前記流体流路を遮
   断し、前記内側部材および前記外側部材と離間すること
   で前記流体流路を導通させる弁部材と、 前記弁部材を前記流体流路の導通する方向に付勢する付
   勢手段と、 通電により前記付勢手段の付勢力に抗して前記弁部材を
   前記流体流路の遮断する方向に吸引するソレノイド部と
   を備えたことを特徴とする電磁弁。
2. 【請求項２】 前記所定隙間の形状は、円環であること
   を特徴とする請求項１記載の電磁弁。
3. 【請求項３】 前記ソレノイド部は、コイルが巻装され
   たコイル保持部材と前記コイル保持部材内に埋設された
   磁性部材とを有し、 前記弁本体は、磁性体材料からなり前記磁性部材に磁気
   的に接続され、 前記コイルへの通電により、前記磁性部材、前記弁本体
   および前記弁部材によって磁路を構成することを特徴と
   する請求項１または２記載の電磁弁。
4. 【請求項４】 前記流体流路の前記所定隙間の反弁座部
   側に大気が導入され、前記弁部材側に負圧源から負圧が
   導入される請求項１、２または３記載の電磁弁であっ
   て、 前記流体流路の大気導入側と前記所定隙間との間には、
   フィルタが配設されていることを特徴とする電磁弁。