JPH085430Y2

JPH085430Y2 - 比例流量制御弁

Info

Publication number: JPH085430Y2
Application number: JP1989133014U
Authority: JP
Inventors: 和夫宮里; 賢治余吾
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1989-11-15
Filing date: 1989-11-15
Publication date: 1996-02-14
Anticipated expiration: 2004-11-15
Also published as: JPH0372170U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の目的〕（産業上の利用分野）本考案は、比例流量制御弁に関するものであり、例え
ば自動車エンジンのアイドル回転数制御等に用いられ
る。

（従来の技術）従来より、ソレノイド手段により駆動される比例流量
制御弁を用いて自動車エンジンのアイドル回転数制御が
行われている。

例えば、実公昭63-42219号公報に開示された制御弁で
は、ハウジングに形成された吸入ポートと吐出ポートと
の間の弁座上に着脱自在にバルブが係合している。この
バルブはソレノイド手段により駆動される。即ち、バル
ブと一体的に配設された可動コアと対向して固定コアが
ハウジング内に配設され、この固定コア外周上にはコイ
ルが巻回されている。また、可動コアはスプリング等に
よりバルブが弁座に着座する方向に付勢されている。

従つて、コイルへの非通電時には、可動コアはスプリ
ングの付勢力により弁座に着座しているので、吸入ポー
トと吐出ポートとは連通しない。

ここで、コイルに通電すると固定コア及び可動コア周
辺に磁束が発生して、可動コアは固定コアに吸い寄せら
れる。従つて、バルブが弁座から離脱するので吸入ポー
トと吐出ポートとが連通して、吸入ポートから吐出ポー
トへと空気が流れる。

（考案が解決しようとする課題）一般に自動車の電気負荷等によりアイドル回転数が上
下すると、その振動を運転者が不快感として感じるた
め、近年アイドル回転数の安定化が要求されてきてい
る。

比例流量制御弁では、コイルへの通電量（又は通電デ
ユーテイ比）とバルブ開度とは比例しているので、第３
図のL2に示される従来の制御方法では、流量の変化幅Ｆ
に対する通電量の変化幅A1の割合が小さく、コイルへの
通電量（又は通電デユーテイ比）が僅かに変化しただけ
で流量が大幅に変化してしまい、目標とする流量を超過
するので、目標流量に達するために何度も制御を繰り返
さなければならない。

そこで、第３図のL1に示される制御方法をとることに
より、流量の変化幅Ｆに対する通電量の変化幅A2の割合
が大きくなるので、従来のものに比べて、大きな通電量
の変化に対しても流量変化は小さくなり、制御時におい
て目標流量を超過する確率が低くなり、制御を繰り返さ
ないのでアイドル回転数を安定化することができる。

しかし、第３図のL1に示すように、流量の立ち上がり
時期を少ない通電量のあたりに設定するには、可動コア
をバルブが弁座に着座する方向に付勢するスプリングの
付勢力を弱める必要が生じる。ところが、スプリングの
付勢力が弱くなると、バルブと弁座との間のシール性が
悪化し、弁座から空気の漏れが生じるおそれがある。

そこで、本考案では、バルブと弁座との間のシール性
向上を、その技術的課題とする。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段）上記した技術的課題を解決するために講じた技術的手
段は、第１ポートと第２ポートとを有するハウジング
と、該ハウジングの前記第１ポートと第２ポートとの間
に形成された環状の弁座と、該弁座に着脱自在に係合
し、前記第１及び第２ポート間の流体の流通を開閉制御
するバルブ手段を一端側に有する可動コアと、該可動コ
アを前記バルブ手段が前記弁座に着座する方向に付勢す
るスプリングと、前記可動コアを前記スプリングの付勢
力に抗して駆動するソレノイド手段とを備えてなる比例
流量制御弁において、前記バルブ手段は円環状を呈し、
前記バルブ手段が前記可動コアに対して揺動可能に且つ
遊びがないように、前記バルブ手段の内周部を前記可動
コアの外周に気密的に弾性部材を介して取り付けたこと
である。

（作用）上述した本考案の技術的手段によれば、弾性部材の働
きにより、スプリングの小さな付勢力はバルブの弁座へ
の着座面に均等に加わるため、バルブと弁座との間のシ
ール性が向上する。

（実施例）以下、本考案の技術的手段を具体化した実施例につい
て添付図面に基づいて説明する。

第１図は、本考案実施例の比例流量制御弁10を示す。
第２図は、第１図の要部拡大断面図を示す。

ハウジングはフロントハウジング11とリアハウジング
12とから構成されており、フロントヨーク13を介して互
いに対向し、リアヨーク14によりかしめ固定されてい
る。フロントハウジング11には、第１ポート15及び第２
ポート16が形成され、途中にバルブ手段17を介して互い
に連通している。バルブ手段17は、バルブ部材18とバル
ブシール19とから構成され、バルブ部材18はバルブシー
ル19を介してフロントハウジング11に形成された弁座20
と着脱自在に係合している。

バルブ部材18は可動コア21に弾性部材22を介して一体
的に固設されている。この弾性部材22はバルブ部材18の
内周に焼付けにより固着されている。ダイアフラム23
は、その外周がフロントハウジング11とフロントヨーク
13とにより挟持され、その内周は可動コア21の略中央に
固着されている。

フロントヨーク13とダイアフラム23とで包囲された空
間は背圧室24として作用し、第２ポート16と背圧室24と
は、可動コア21内部に形成された連通路25・26を介して
連通している。

リアハウジング12内部にはボビン27が固設され、コイ
ル28が巻回されている。コイル28の一対の線端は、一対
のピン29（図では片方のみ表示）と接続されている。ま
た、ボビン27内部には、固定コア30とガイド31が配設さ
れている。ここで、ボビン27、コイル28及び固定コア30
によりソレノイド手段41が構成される。

固定コア30内部には貫通孔32が穿設され、ベアリング
33・34に摺動自在に支承されたロツド35が配設されてい
る。ロツド35の一端には可動コア21が固設され、可動コ
ア21はガイド31内を固定コア30の軸方向に摺動する。ま
た、可動コア21と固定コア30の対向面には、互いにテー
パ形状となつている。また、可動コア21とロツド35の係
合部付近のロツド35上にはストツパ42が配設されてい
る。

ロツド35の他端にはリテーナ36が係合している。貫通
孔32の図示右方には調整部材37が配設されており、貫通
孔32の軸方向にネジにより移動可能となつている。ま
た、リテーナ36と調整部材37との間にはスプリング38が
配設されている。

また、リアハウジング12とフロントヨーク13との間に
はシール部材39が、リアハウジング12とボビン27と固定
コア30との間にはシール部材40が配設されている。

以上の構成を有する比例流量制御弁10について、その
作動を以下に説明する。

コイル28の非通電時には、第１図に示すようにバルブ
部材18はスプリング38の付勢力により弁座20に着座して
いる。

第３図に示すように、コイル28への通電量（電流値）
を０から増大していくと、コイル28にて発生した磁束が
リアヨーク14、フロントヨーク13、可動コア21及び固定
コア30により形成される磁気回路中を流れ、可動コア21
が固定コア30に吸着される方向の付勢力が発生する。

しかし、コイル28への通電量（電流値）が小さいうち
は、可動コア21を移動しようとする付勢力がスプリング
38の付勢力よりも小さいのでバルブ部材18は弁座20に着
座したままである。

ここで、通電量が第３図に示すＸ点を越えると、コイ
ル28の発生する磁束による可動コア21を移動しようとす
る付勢力がスプリング38の付勢力よりも大きくなり、バ
ルブ部材18は弁座20から離脱して第１ポート15と第２ポ
ート16とが連通する。この後、通電量の増大に伴って可
動コア21を移動しようとする付勢力も大きくなり、弁座
20とバルブ部材18との距離が広くなるので、第１ポート
15から第２ポート16へ流れる流体の流量が増大する。

そして、通電量は最大で第３図に示すＹ点まで可能で
あり、従来のものに比べて通電量の制御範囲が広いの
で、何らかの原因にてコイル28への通電量が急激に増減
しても、第１ポート15と第２ポート16との流量は大きく
変化することがない。

ここで、通電量の制御範囲を広くしたことにより、ス
プリング38の付勢力は従来のものに比べて弱いため、ロ
ツド35の僅かな傾き等により通電量がＸ点を超えた付近
ではバルブ部材18のバルブシール19と弁座20とのシール
性が問題となる。しかし、本考案では、可動コア21とロ
ツド35との間に弾性部材22が配設されているので、ロツ
ド35の傾きを吸収し、スプリング38の付勢力をバルブシ
ール19の円周上に均等に分配し、バルブ部材18のバルブ
シール19を弁座20に確実に着座させることできる。

また、本考案実施例では、比例流量制御弁10の制御方
法としてコイル28への通電量（電流値）を可変としてい
るが、この方法に限定されるものではなく、周知のよう
にデユーデイ制御を行つてもよい。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、第１ポートと第２ポー
ト間の流量の変化幅に対するソレノイド手段の通電量の
変化幅の割合を大きくし、大きな通電量の変化に対して
も流量変化を小さくなるようにして流量制御の安定化を
図ることに伴い、可動コアをバルブ手段が弁座に着座す
る方向に付勢するスプリングの付勢力を小さくした比例
流量制御弁において、可動コアが傾いても、弾性部材が
スプリングの付勢力によりたわむことによりバルブ手段
が可動コアに対して揺動して、この傾きが吸収されるの
で、バルブ手段を弁座との平行度を保って確実に弁座に
着座させることができ、バルブ手段のシール性を向上で
きる。更に、バルブ手段は可動コアに遊びなく弾性部材
を介して気密的に取り付けられているため、バルブ手段
が可動コアに対して揺動する時にも、ガタがなく、それ
によりガタによる摩耗等が発生することがないので、耐
久性に優れると共に、第１ポートと第２ポート間の気密
性がバルブ手段と可動コアの取付部により損なわれるこ
となく、上記したシール性向上の効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案実施例の比例流量制御弁10を示す。第
２図は、第１図の要部拡大断面図を示す。第３図は、電
流（通電量）と流量との関係の特性図を示す。 10……比例流量制御弁。11……フロントハウジング（ハ
ウジング）、12……リアハウジング（ハウジング）、15
……第１ポート、16……第２ポート、17……バルブ手
段、20……弁座、21……可動コア、22……弾性部材、41
……ソレノイド手段。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】第１ポートと第２ポートとを有するハウジ
ングと、該ハウジングの前記第１ポートと第２ポートと
の間に形成された環状の弁座と、該弁座に着脱自在に係
合し、前記第１及び第２ポート間の流体の流通を開閉制
御するバルブ手段を一端側に有する可動コアと、該可動
コアを前記バルブ手段が前記弁座に着座する方向に付勢
するスプリングと、前記可動コアを前記スプリングの付
勢力に抗して駆動するソレノイド手段とを備えてなる比
例流量制御弁において、前記バルブ手段は円環状を呈
し、前記バルブ手段が前記可動コアに対して揺動可能に
且つ遊びがないように、前記バルブ手段の内周部が前記
可動コアの外周に気密的に弾性部材を介して取り付けら
れていることを特徴とする比例流量制御弁。