JPH0861549A - 電磁流体制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 始動用空気、アイドリング用空気を制御する
制御部分の摩耗の発生がなく長期に渡って正確な空気量
制御を行なうことのできる電磁流体制御弁を得る。 【構成】 固定コア９に移動自在に配置されたロッド１
０の他端は弁座２の近傍に達し、固定コア９に対向する
可動コア１４がロッド１０に一体的に取着され、ロッド
１０の他端に配置せる他側固定片１２と、それに間隙を
もって配置された一側固定片１３との間のロッド１０上
に弁座２を閉塞する弁体１６を遊嵌して配置する。弁体
１６は他側固定片１２との間に縮設された第２スプリン
グ１７と、一側固定片１３との間に縮設された第３スプ
リング１８とによって弾性的に挟持される。第３スプリ
ング１８は形状記憶合金によって形成され、一定温度以
上において、記憶された形状に伸長する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は弁本体を弁座にて一次側
流路と二次側流路とに区分し、前記二次側流路に臨んで
形成される弁座を、コイルに生起する磁力によって動作
する可動コアに一体的に取着された弁体によって開閉制
御する電磁流体制御弁に関するもので、例えば、電子制
御式燃料噴射装置のアイドリング運転時におけるアイド
リング空気の制御に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】かかるアイドリング空気を制御する電磁
流体制御弁は、吸気管内を流れる空気量を制御する絞り
弁の上流側（エアクリーナ側）と下流側（機関側）とを
迂回するバイパス空気通路内に配置される。従来の電磁
流体制御弁は、実公平１−２８２８６号公報に示され
る。この電磁流体制御弁によると、弁体の後端に形成さ
れるロッドの途中に細径部が形成され、この細径部に板
状のバイメタルの先端部に形成された貫通孔が遊嵌して
配置される。このバイメタルはその温度によって湾曲し
てロッドの細径部を介して弁体を動作するもので、コイ
ルによるロッドの移動範囲はロッドに形成された細径部
の長さからバイメタルの板厚を引いた間隙値がその制御
範囲である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の電磁流体
制御弁によると、機関の始動時における始動用空気の制
御は、バイメタルがロッドの細径部に当接して弁体をバ
イメタルの変位に応じて変化させることによって決定さ
れるものであり、一方、コイルによるロッドの移動範囲
（いいかえると弁体の移動範囲）はロッドの細径部の長
さからバイメタルの板厚を引いた間隙値がその制御範囲
である。従って、ロッドの細径部にバイメタルが当接し
た制御状態あるいはコイルによるロッドの位置制御状態
においてロッドとバイメタルとの間には必ず間隙が形成
されることになる。一方、かかる電磁流体制御弁を機関
の燃料噴射装置に装着して車輌に搭載した際、かかるバ
イメタル、ロッド、弁体は機関あるいは車輌の振動を受
けるもので、かかる振動を受けた際、ロッド、弁体とよ
りなる質量の大なる構成が前記間隙内を移動してロッド
の細径部とバイメタルとが当接する恐れがあり、又、バ
イメタルが板状であることからその先端部が振れて細径
部とバイメタルが当接する恐れがある。そして、この当
接によると、ロッドの細径部とバイメタルの当接部に摩
耗が生じ、間隙値が変化して正確な始動用空気、アイド
リング用空気の制御の行なえない場合があった。

【０００４】本発明になる電磁流体制御弁は、かかる課
題に鑑み成されたもので、始動用空気の制御部分、アイ
ドリング用空気の制御部分に摩耗が生ずることがなく、
正確な空気量制御を行なうことのできる燃料噴射装置に
装着して最適な電磁流体制御弁を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明になる電磁流体制
御弁は前記課題に鑑み成されたもので、弁本体を弁座に
て一次側流路と二次側流路とに区分し、前記二次側流路
に臨んで形成される弁座を、コイルに生起する磁力によ
って動作する可動コアに一体的に取着された弁体によっ
て開閉制御する電磁流体制御弁において、有底筒状のハ
ウジングと、ハウジング内に配置されるとともにその外
周にコイルが巻回されたコイルボビンと、コイルボビン
内に固定して配置された固定コアと、固定コア内をその
長手方向に沿って移動自在に配置されるとともに弁座側
に第１スプリングにて押圧されたロッドに取着され、前
記固定コアに対向して配置された可動コアとによって電
磁装置を形成し、前記、ロッドは弁本体の弁座の近傍に
達するとともに、前記ロッドの他端に取着せる他側固定
片と、他側固定片に対して間隙をもってロッドに取着せ
る一側固定片との間にはロッドに遊嵌されるとともにそ
の他端に弁部を備えた弁体を移動自在に配置し、前記弁
体は他側固定片と弁体との間に配置された第２スプリン
グと、一側固定片と弁体との間に配置された第３スプリ
ングとによって挟持され、前記第３スプリングは形状記
憶合金にて形成されるとともに一定温度以上において記
憶された形状に伸長させたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】機関雰囲気温度が一定温度以下の低温度状態に
おいて、形状記憶合金よりなる第３スプリングは縮少状
態にあり、弁体は第２スプリングのバネ力によって第３
スプリング側へ押圧されて移動し、他側固定片より離
れ、弁体の弁部は自動的に弁座を一定開度開放して保持
する。機関雰囲気温度が一定温度以上の高温度状態にお
いて、第３スプリングは伸長し、そのバネ力を増すこと
から弁体はもっとも弁座側に押圧され、他側固定片に押
圧されて当接する。弁体は常に他側固定片と一側固定片
との間にあって第２スプリングと第３スプリングとによ
って弾性的に挟持されており、この第２スプリング、第
３スプリングのバネ力はコイルによって生ずる磁力ある
いは第１スプリングのバネ力に何等の影響を与えること
がない。

【０００７】

【実施例】以下、本発明になる電磁流体制御弁の一実施
例を図１によって説明する。電磁流体制御弁は弁装置Ｖ
と電磁装置Ｓとから構成され、弁装置Ｖは以下よりな
る。１は弁座２によって一次側流路３と二次側流路４と
に区分される弁本体であり、この弁座２は二次側流路４
に臨んで形成され、一次側流路３が図示せぬ絞り弁より
上流側の吸気管に連絡され、二次側流路４が絞り弁より
下流側の吸気管に接続される。５は弁座２の近傍の外周
に凹設された冷却水通路であり、機関のウオータージャ
ケット内の冷却水が循環する。弁座２は冷却水通路５内
を流れる冷却水にて暖められるもので、これによって弁
座２の近傍に発生するアイシング現象が抑止される。

【０００８】電磁装置Ｓは以下よりなる。６は一側方
（本例で一側方とは図において左側をいい、他側方とは
図において右側をいう）が開口された有底筒状のハウジ
ングであり、底部には更に他側方に向かって突出する環
状突部６Ａが形成される。ハウジング６の内方には、そ
の外周にコイル７が巻回されたコイルボビン８が収納配
置されるとともにハウジング６の一側方の開口は固定コ
ア９によって閉塞される。固定コア９はハウジング６の
一側方の開口を閉塞する円板状部９Ａと、コイルボビン
８内に挿入される円柱突部９Ｂとにより形成され、円板
状部９Ａをハウジング６の一端近傍に形成した係止段部
６Ｂ上に配置して固定することによって、ハウジング６
の一端の開口が閉塞されるとともに円柱突部９Ｂがコイ
ルボビン８内に固定的に配置される。尚、固定コア９の
中心にはその長手方向に沿ってガイド孔９Ｃが貫通して
穿設される。

【０００９】１０は、固定コア９のガイド孔９Ｃにベア
リング１１を介して長手方向移動自在に案内配置された
ロッドであり、ロッド１０の一端１０Ａはガイド孔９Ｃ
の一側方において、ロッド１０の長手方向に間隙を有す
るとともに、ロッド１０の他端１０Ｂは他側方に向かっ
てのび、該他端１０Ｂには円板状の他側固定片１２が一
体的に取着され、さらに他側固定片１２から一側方に向
かって間隙を有して円板状の一側固定片１３がロッド１
０に一体的に取着される。本実施例において他側固定片
１２はＥクリップにて形成して着脱自在としたもので一
側固定片１３はロッド１０と一体形成した。

【００１０】１４は、固定コア９の円柱突部９Ｂの他端
に対向して配置した可動コアであり、この可動コア１４
は、一側固定片１３の一側面１３Ａに対接してロッド１
０に嵌合配置したものであり、ロッド１０と可動コア１
４とは同期的に移動する。そして、可動コア１４と固定
コア９の円柱突部９Ｂの他端との間には、第１スプリン
グ１５が縮設されるもので、ロッド１０を含む可動コア
１４は第１スプリング１５のバネ力によって他側方に向
かって押圧され、可動コア１４は固定コア９の円柱突部
９Ｂの他端より離れるよう付勢される。

【００１１】一方、ロッド１０に固定された他側固定片
１２と一側固定片１３との間のロッド１０には、弁体１
６が移動自在に遊嵌されるもので、（弁体１６は他側固
定片１２、一側固定片１３間のロッド１０上を移動しう
る）この弁体１６は、円筒状をなしその他端には弁座２
を開閉制御しうる環状の弁部１６Ａが形成される。そし
て、弁体１６と他側固定片１２との間には第２スプリン
グ１７が縮設され、弁体１６と一側固定片１３との間に
は第３スプリング１８が縮設される。すなわち、弁体１
６は他側固定片１２と一側固定片１３との間にあって、
第２スプリング１７と第３スプリング１８との対向する
バネ力によって弾性的に挟持される。

【００１２】ここで第３スプリング１８は形状記憶合金
によって形成されるもので、この第３スプリング１８は
一定温度以下の状態においてスプリング長さが短く、一
定温度以上の状態において、予め記憶されたスプリング
長さに伸長する。例えば第３スプリング１８はコイルス
プリングとして形成され５０℃未満の温度でコイル全長
が短く、５０℃以上の温度でコイル全長が長く伸長す
る。尚、この変態温度、全長の変化割合は適宜選定され
る。一方、弁体１６の一端には傘状のダイヤフラム１９
が一体的に配置されるもので、このダイヤフラム１９の
一端には側方に向かって拡がる環状の鍔部１９Ａが形成
される。

【００１３】そして、かかる弁体１６を備えた電磁装置
Ｓは、次の様に弁装置Ｖに組みつけられる。電磁装置Ｓ
に取りつけられた弁体１６を弁本体１の一側方に向かっ
て開口する嵌合孔１Ａを介して弁座２に向けて挿入する
とともにダイヤフラム１９の鍔部１９Ａを嵌合孔１Ａの
係止段部１Ｂ上に配置し、しかる後にハウジング６の環
状突部６Ａを弁本体１の嵌合孔１Ａ内に圧入する。これ
によると、電磁装置Ｓを弁装置Ｖに一体的に取着するこ
とができたもので、弁体１６の弁部１６Ａは弁座２に対
向して配置され、ダイヤフラム１９の鍔部１９Ａは弁本
体１の係止段部１Ｂとハウジング６の環状突部６Ａの他
端との間に挟持される。尚、２０は、一次側流路３内に
縮設されて、弁体１６を弁座２より開放する側に押圧す
る第４スプリングであり、この第４スプリング２０のバ
ネ力は、弁体１６を弁座２に向けて押圧する第１スプリ
ング１５のバネ力より弱く設定される。この第４スプリ
ング２０は、弁体１６に第１スプリング１５を介して加
わる弁座閉方向側の押圧バネ荷重を調整する為に用いら
れるもので、この調整は弁本体１に螺着された調整ネジ
２１を螺動することによって第４スプリング２０のバネ
力を変えることによって行なわれる。

【００１４】次にその作用について説明する。機関雰囲
気温度の高い状態、例えば５０℃以上について図１によ
り説明すると、第３スプリング１８は、機関雰囲気温度
を感知して予め記憶された長いコイル長さに伸長するも
ので、これによると弁体１６は、この第３スプリング１
８のバネ力が第２スプリング１７のバネ力より強く設定
されることからロッド１０上を他側方へ向かって移動
し、弁体１６の他端が他側固定片１２に当接した状態に
配置される。すなわち、弁体１６は他側固定片１２に当
接された状態にあって且つ第３スプリング１８と第２ス
プリング１７によって挟持されて配置され、一方、かか
る弁体１６、可動コア１４を含むロッド１０は第４スプ
リング２０のバネ力より強いバネ力を有する第１スプリ
ング１５のバネ力によって他側方に向かって押圧される
もので、弁体１６の弁部１６Ａが弁座２に当接され、も
って弁座２を閉塞保持する。

【００１５】従って、機関雰囲気温度の高い状態におけ
る機関始動操作前段階においては一次側流路３と二次側
流路４とは閉塞状態に保持されるので、絞り弁より機関
側の吸気管内のガソリン蒸気が大気に開放されることは
ない。

【００１６】そして、かかる状態において機関の始動操
作が行なわれることによってコイル７に電流が流れる
と、コイル７によって生起する磁力により、可動コア１
４は固定コア９側に吸引され、一方、第１スプリング１
５は前記可動コア１４の固定コア９側への吸引移動に対
して抵抗を与える。従って、前記磁力と第１スプリング
１５のバネ力による磁力に対する抗力とがバランスする
位置において、可動コア１４の移動位置が決定され、も
って弁体１６の弁部１６Ａによる弁座２の開放位置が制
御されて一次側流路３から二次側流路４に向けて始動用
空気が制御されて供給され、機関の始動を良好に行なう
ことができる。そして、以後のアイドリング運転時にお
いては、コイル７を流れる電流が制御されることによっ
て弁体１６の適正な開度が自動的に決定され、適正なア
イドリング用空気を機関に供給できたものである。尚、
第２スプリング１７、第３スプリング１８は、他側固定
片１２と一側固定片１３との間に配置されているので、
ロッド１０、可動コア１４に対して何等のバネ力を作用
することはないもので、ロッド１０の移動は第１スプリ
ング１５のバネ力とコイル７に生起する磁力との相対関
係によって決定される。

【００１７】又、弁体１６の作動時において、弁体１６
は、一側固定片１３と他側固定片１２との間に縮設され
た第２スプリング１７と第３スプリング１８とによって
常時弾性的に挟持されているので、機関の振動、車輌の
振動をかかる質量の比較的大なる弁体１６が受けたとし
ても弁体１６がロッド１０上を移動することがないもの
で、かかる振動発生時においても摩耗が生ずることはな
く、長期に渡って安定した始動用空気、アイドリング用
空気を正確に制御することができたものである。

【００１８】次に機関雰囲気温度の低い場合、例えば５
０℃未満について図２により説明する。かかる状態にお
いて、第３スプリング１８は機関雰囲気温度を感知して
短いコイル長さに短縮されるもので、これによると弁体
１６は、第３スプリング１８のバネ力が第２スプリング
１７のバネ力よりも弱められたことによってロッド１０
上を一側方に向かって移動し、第３スプリング１８と第
２スプリング１７のバネ力が釣り合った状態にて弁体１
６の一側方への移動が停止される。即ち、弁体１６は他
側固定片１２から一側方側へ移動し他側固定片１２と弁
体１６との間に間隙Ｔが形成された状態に保持される。
そして、かかる弁体１６の一側方への移動によると、弁
体１６の弁部１６Ａはコイル７への電流が流れない状態
にあって、弁体１６の移動によって弁座２を開放保持す
る。一方、かかる状態において、弁体１６は他側固定片
１２と一側固定片１３との間のロッド１０上を移動する
のみであって、ロッド１０は何等移動するものでなく、
可動コア１４を含むロッド１０は、依然として第１スプ
リング１５のバネ力によって他側方へ押圧保持される。
又、弁体１６は他側固定片１２と一側固定片１３との間
にあって且つ第２スプリング１７と第３スプリング１８
とによって弾性的に挟持されているので、弁体１６はロ
ッド１０と同期して移動することになる。

【００１９】そして、かかる機関雰囲気温度の低い状態
において、機関の始動操作が行なわれてコイル７に電流
が流れると、機関始動操作前の段階において既に弁体１
６の弁部１６Ａが弁座２を開放保持しているとともにコ
イル７によって生起する磁力により可動コア１４が第１
スプリング１５のバネ力に抗して固定コア９側へ吸引移
動されるので、コイル７による磁力と第１スプリング１
５のバネ力とが釣り合った位置で可動コア１４の固定コ
ア９側への移動位置が決定される。而して弁体１６は第
２スプリング１７と第３スプリング１８との相対的なバ
ネ力によって決定された弁座２の開口と、コイル７に生
起する磁力によって制御される弁座２の開口とがあいま
って低温度状態の始動に適した始動用空気を一次側流路
３から二次側流路４内へと供給できて機関の始動を良好
に行なうことができたものである。

【００２０】そして、機関の暖機運転を経過して、機関
の雰囲気温度が一定温度、本例にあっては５０℃以上に
上昇すると、第３スプリング１８は該温度上昇を感知
し、予め記憶された長いコイル長さに伸長するもので、
これによると、弁体１６に対する第３スプリング１８の
バネ力が第２スプリング１７のバネ力より強くなるの
で、弁体１６はロッド１０上を再び他側方に向かって移
動し、弁体１６の他端が他側固定片１２に当接した状態
にて停止する。（弁体１６の他端と他側固定片１２との
間隙はなくなる）而して、低温始動時において大きく開
放されて増量された始動用空気を供給せる弁体１６は一
気に閉方向側へ移動して始動用空気を減少でき、以後は
コイル７に流れる電流に応じて移動する可動コア１４、
ロッド１０によって弁体１６の開放が制御され、もって
暖機運転完了後におけるアイドリング空気を適正に制御
することができたものである。そして、機関雰囲気温度
の低い状態から高い状態への温度上昇時において弁体１
６はロッド１０上を他側固定片１２に向けて移動するも
のであるが、かかる移動時にあっても弁体１６は、第２
スプリング１７と第３スプリング１８とによって弾性的
に挟持されているので外部からの振動によってそれらが
摩耗することはないものである。

【００２１】

【発明の効果】以上の如く、本発明になる電磁流体制御
弁によると、比較的質量の大なる弁体は、他側固定片と
一側固定片との間のロッド上に遊嵌されるとともに弁体
は常に第２スプリングと第３スプリングとによって挟持
されて固定されるので、外部から振動を受けた際にあっ
てもそれらが振動して他の部位に衝突したりすることが
ないので摩耗が生ずることなく長期に渡って安定した空
気制御を行ないうるもので特に燃料噴射装置に用いる電
磁流体制御弁として好適である。又、機関雰囲気温度の
高い状態における機関停止時において、弁体は弁座を閉
塞保持するので、絞り弁より機関側の吸気管内における
ガソリン蒸気が大気に放出されることがない。更には、
機関雰囲気温度の低い状態にあって、弁体は第２スプリ
ングと第３スプリングのバネ作用によって弁座を自動的
に開放保持することができたので、コイルに生起する磁
力によって可動コアを制御する範囲を格別に大きくする
必要がなく、コイルの容量の小型化及び消費電流の節減
に効果的である。更に又、形状記憶合金にて形成される
第３スプリングはロッドの他端近傍に配置できて、比較
的冷却水通路の近傍に配置できるので、第３スプリング
に対する機関雰囲気温度の付与が良好に行なわれるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる電磁流体制御弁の一実施例を示す
縦断面図であり、機関雰囲気温度が高温度状態を示す。

【図２】図１の電磁流体制御弁の機関雰囲気温度が低温
度状態を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 弁本体 ２ 弁座 ６ ハウジング ７ コイル ８ コイルボビン １０ ロッド １０Ｂ ロッドの他端 １２ 他側固定片 １３ 一側固定片 １６ 弁体 １６Ａ 弁部 Ｓ 電磁装置 Ｖ 弁装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁本体を弁座にて一次側流路と二次側流
   路とに区分し、前記二次側流路に臨んで形成される弁座
   を、コイルに生起する磁力によって動作する可動コアに
   一体的に取着された弁体によって開閉制御する電磁流体
   制御弁において、有底筒状のハウジング６と、ハウジン
   グ６内に配置されるとともにその外周にコイル７が巻回
   されたコイルボビン８と、コイルボビン８内に固定して
   配置された固定コア９と、固定コア９内をその長手方向
   に沿って移動自在に配置されるとともに弁座２側に第１
   スプリング１５にて押圧されたロッド１０に取着され、
   前記固定コアに対向して配置された可動コア１４とによ
   って電磁装置Ｓを形成し、前記、ロッドは弁本体１の弁
   座２の近傍に達するとともに、前記ロッドの他端１０Ｂ
   に取着せる他側固定片１２と、他側固定片１２に対して
   間隙をもってロッド１０に取着せる一側固定片１３との
   間にはロッド１０に遊嵌されるとともにその他端に弁部
   １６Ａを備えた弁体１６を移動自在に配置し、前記弁体
   は他側固定片１２と弁体１６との間に配置された第２ス
   プリング１７と、一側固定片１３と弁体１６との間に配
   置された第３スプリング１８とによって挟持され、前記
   第３スプリングは形状記憶合金にて形成されるとともに
   一定温度以上において記憶された形状に伸長させてなる
   電磁流体制御弁。