JPH0942512A - 流体制御用電磁弁 - Google Patents
流体制御用電磁弁Info
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- JPH0942512A JPH0942512A JP5587296A JP5587296A JPH0942512A JP H0942512 A JPH0942512 A JP H0942512A JP 5587296 A JP5587296 A JP 5587296A JP 5587296 A JP5587296 A JP 5587296A JP H0942512 A JPH0942512 A JP H0942512A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- passage
- valve body
- valve
- seat surface
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0644—One-way valve
- F16K31/0655—Lift valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7737—Thermal responsive
Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度変化に伴う開弁特性を改善して、使用温
度が大きく変化しても適正な流量制御を行なうことので
きる流体制御用電磁弁を提供すること。 【解決手段】 空気通路２を開閉するためのバルブ４
は、アジャストスクリュ８との間に介在されたスプリン
グ１０により空気通路２のシート面２ｃから離れる方向
（リフト方向）へ付勢されて、電磁式アクチュエータ５
のステータコア１５とムービングコア１６との間に介在
されたスプリング２１によりシート面２ｃに着座する方
向へ付勢されている。スプリング１０のセット荷重を調
節するためのアジャストスクリュ８は、線膨張係数の大
きい熱可塑性樹脂（ＰＢＴ：但し強化剤としてのガラス
は含有されてない）を材料として形成されている。ま
た、このアジャストスクリュ８は、高温時（例えば１２
０℃）の熱膨張による軸方向の変形量が大きくなる様
に、通常のアジャストスクリュより軸方向の全長が長く
設定されている。
度が大きく変化しても適正な流量制御を行なうことので
きる流体制御用電磁弁を提供すること。 【解決手段】 空気通路２を開閉するためのバルブ４
は、アジャストスクリュ８との間に介在されたスプリン
グ１０により空気通路２のシート面２ｃから離れる方向
（リフト方向）へ付勢されて、電磁式アクチュエータ５
のステータコア１５とムービングコア１６との間に介在
されたスプリング２１によりシート面２ｃに着座する方
向へ付勢されている。スプリング１０のセット荷重を調
節するためのアジャストスクリュ８は、線膨張係数の大
きい熱可塑性樹脂（ＰＢＴ：但し強化剤としてのガラス
は含有されてない）を材料として形成されている。ま
た、このアジャストスクリュ８は、高温時（例えば１２
０℃）の熱膨張による軸方向の変形量が大きくなる様
に、通常のアジャストスクリュより軸方向の全長が長く
設定されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流体流量を制御する流
体制御用電磁弁に関する。
体制御用電磁弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、エンジンのアイドリング回転
数を一定に保つために、スロットルバルブのバイパス空
気量を制御する比例制御弁がある。この比例制御弁は、
例えば、図７に示すように、通電を受けて磁力を発生す
るソレノイドコイル１００、ハウジング１１０に形成さ
れた空気通路１２０を開閉するバルブ１３０、このバル
ブ１３０と一体に設けられ、軸方向に伸縮自在な蛇腹部
１４０ａを有するベローズ１４０等を備え、ソレノイド
コイル１００に流す電流の大きさに応じて生じる電磁吸
引力によりバルブ１３０を変位させて空気通路１２０の
開口面積を調節するものである。なお、バルブ１３０に
は、ベローズ１４０内に空気通路１２０の一方側から圧
力が導入される貫通孔１３０ａが設けられている。
数を一定に保つために、スロットルバルブのバイパス空
気量を制御する比例制御弁がある。この比例制御弁は、
例えば、図７に示すように、通電を受けて磁力を発生す
るソレノイドコイル１００、ハウジング１１０に形成さ
れた空気通路１２０を開閉するバルブ１３０、このバル
ブ１３０と一体に設けられ、軸方向に伸縮自在な蛇腹部
１４０ａを有するベローズ１４０等を備え、ソレノイド
コイル１００に流す電流の大きさに応じて生じる電磁吸
引力によりバルブ１３０を変位させて空気通路１２０の
開口面積を調節するものである。なお、バルブ１３０に
は、ベローズ１４０内に空気通路１２０の一方側から圧
力が導入される貫通孔１３０ａが設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、エンジンの
吸入空気量を制御する比例制御弁では、その使用温度が
−４０℃〜１２０℃位まで変化する。このため、各部品
の熱膨張により荷重が大きく変化するとともに、例え
ば、使用温度が常温（約２４℃）の場合と高温（約１２
０℃）の場合とでは、圧力キャンセル機構としてある部
材の温度弾性変化により、バルブ１３０に加わる圧力を
十分キャンセル出来なくなる。特に、圧力キャンセル機
構として設けられているベローズ１４０は、このベロー
ズ１４０内に空気通路１２０の一方側から貫通孔１３０
ａを介して圧力を導入し、このベローズ１４０内の圧力
とベローズ１４０外の圧力とを略同一にすることで、バ
ルブ１３０にかかるシール荷重（空気通路１２０を閉じ
るための荷重）を変化しないようにしているが、このベ
ローズ１４０の蛇腹部１４０ａが、温度によって弾性変
形し、この結果、常温時と高温時とでバルブ１３０にか
かるシール荷重が変化（この場合、シール荷重が常温時
に比べて高温時は大きくなる）するため、ソレノイドコ
イル１００へ流す電流値が同じでもバルブ１３０の開度
（バルブリフト量）が異なり、図８に示すように、空気
通路１２０を流れる空気流量が大きく変化してしまう。
従って、従来の比例制御弁は、常温に対して使用温度が
大きく変化した場合に、開弁特性が変化して適正な流量
制御を行うことができないと言う問題があった。
吸入空気量を制御する比例制御弁では、その使用温度が
−４０℃〜１２０℃位まで変化する。このため、各部品
の熱膨張により荷重が大きく変化するとともに、例え
ば、使用温度が常温（約２４℃）の場合と高温（約１２
０℃）の場合とでは、圧力キャンセル機構としてある部
材の温度弾性変化により、バルブ１３０に加わる圧力を
十分キャンセル出来なくなる。特に、圧力キャンセル機
構として設けられているベローズ１４０は、このベロー
ズ１４０内に空気通路１２０の一方側から貫通孔１３０
ａを介して圧力を導入し、このベローズ１４０内の圧力
とベローズ１４０外の圧力とを略同一にすることで、バ
ルブ１３０にかかるシール荷重（空気通路１２０を閉じ
るための荷重）を変化しないようにしているが、このベ
ローズ１４０の蛇腹部１４０ａが、温度によって弾性変
形し、この結果、常温時と高温時とでバルブ１３０にか
かるシール荷重が変化（この場合、シール荷重が常温時
に比べて高温時は大きくなる）するため、ソレノイドコ
イル１００へ流す電流値が同じでもバルブ１３０の開度
（バルブリフト量）が異なり、図８に示すように、空気
通路１２０を流れる空気流量が大きく変化してしまう。
従って、従来の比例制御弁は、常温に対して使用温度が
大きく変化した場合に、開弁特性が変化して適正な流量
制御を行うことができないと言う問題があった。
【０００４】そこで、本発明は、上記事情に基づいて成
されたもので、その目的は、温度変化に伴う開弁特性を
改善して、使用温度が大きく変化しても適正な流量制御
を行うことができる流体制御用電磁弁を提供することに
ある。
されたもので、その目的は、温度変化に伴う開弁特性を
改善して、使用温度が大きく変化しても適正な流量制御
を行うことができる流体制御用電磁弁を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の手段を採用した。この請求項１記載の
手段によれば、弁体にかかる荷重、即ち弁体を着座方向
へ付勢する荷重及び弁体を離座方向へ付勢する荷重は、
高温時に、各構成部材の膨張（特に、ベローズの弾性変
化等）によって、バルブにかかるシール荷重が変化す
る。このため、常温時に対して高温時では、バルブのシ
ール荷重が大きくなり、常温時に設定された開弁特性が
得られない。そこで、高温時での弁体にかかる荷重を荷
重補正手段によって補正することにより、弁体のシール
荷重を常温時と高温時とで略等しくすることができる。
これにより、高温時においても、常温時と同様に適正な
流量制御を行うことができる。
に請求項１記載の手段を採用した。この請求項１記載の
手段によれば、弁体にかかる荷重、即ち弁体を着座方向
へ付勢する荷重及び弁体を離座方向へ付勢する荷重は、
高温時に、各構成部材の膨張（特に、ベローズの弾性変
化等）によって、バルブにかかるシール荷重が変化す
る。このため、常温時に対して高温時では、バルブのシ
ール荷重が大きくなり、常温時に設定された開弁特性が
得られない。そこで、高温時での弁体にかかる荷重を荷
重補正手段によって補正することにより、弁体のシール
荷重を常温時と高温時とで略等しくすることができる。
これにより、高温時においても、常温時と同様に適正な
流量制御を行うことができる。
【０００６】請求項２の手段によれば、低温時において
も、弁体にかかる荷重を荷重補正手段で補正するので、
請求項１と同様に、常温時と低温時とで適正な流量制御
を行うことができる。
も、弁体にかかる荷重を荷重補正手段で補正するので、
請求項１と同様に、常温時と低温時とで適正な流量制御
を行うことができる。
【０００７】請求項３の手段によれば、荷重補正手段
が、常温時に対する温度変化に応じて弁体の動作、つま
り、シャフトの移動方向に変形する部材を使用して、弁
体を離座方向へ付勢する第１の付勢部材の荷重を補正す
ることにより、弁体のシール荷重を常温時と高温時また
は低温時とで等しくすることができる。
が、常温時に対する温度変化に応じて弁体の動作、つま
り、シャフトの移動方向に変形する部材を使用して、弁
体を離座方向へ付勢する第１の付勢部材の荷重を補正す
ることにより、弁体のシール荷重を常温時と高温時また
は低温時とで等しくすることができる。
【０００８】請求項４の手段によれば、第１の付勢部材
の荷重を補正する荷重補正手段としては、第１の付勢部
材の設定荷重を調節する荷重調節手段を使用することが
できる。即ち、常温時に対して高温時または低温時に、
ベローズの有効径の蛇腹部の有効受圧径が変位し、弁体
のシール荷重が変位しても、それに応じて、荷重調節手
段自体が第１の付勢部材の設定荷重を変化させることに
よって、シール荷重を常温時と略同一にすることができ
る。
の荷重を補正する荷重補正手段としては、第１の付勢部
材の設定荷重を調節する荷重調節手段を使用することが
できる。即ち、常温時に対して高温時または低温時に、
ベローズの有効径の蛇腹部の有効受圧径が変位し、弁体
のシール荷重が変位しても、それに応じて、荷重調節手
段自体が第１の付勢部材の設定荷重を変化させることに
よって、シール荷重を常温時と略同一にすることができ
る。
【０００９】請求項５の手段によれば、第１の付勢部材
の荷重を補正する荷重補正手段としては、弁体側で第１
の付勢部材の荷重を受ける荷重受け部材を使用すること
ができる。この場合も、常温時に対して高温時または低
温時に荷重受け部材が弁体の動作方向に変形することに
より、第１の付勢部材の荷重を補正することができる。
の荷重を補正する荷重補正手段としては、弁体側で第１
の付勢部材の荷重を受ける荷重受け部材を使用すること
ができる。この場合も、常温時に対して高温時または低
温時に荷重受け部材が弁体の動作方向に変形することに
より、第１の付勢部材の荷重を補正することができる。
【００１０】請求項６の手段によれば、請求項５の手段
に記載した弁体側の荷重受け部材をバイメタルで構成す
ることにより、そのバイメタルが温度変化に応じて弁体
の動作方向に変形して第１の付勢部材の荷重を補正する
ことができる。
に記載した弁体側の荷重受け部材をバイメタルで構成す
ることにより、そのバイメタルが温度変化に応じて弁体
の動作方向に変形して第１の付勢部材の荷重を補正する
ことができる。
【００１１】請求項７の手段によれば、シャフトを支持
する板ばねをバイメタルで構成することにより、その板
ばねを荷重補正手段として使用することができる。この
場合は、バイメタルが温度変化に応じて弁体の動作方向
に変形することにより、その変形が板ばねの弾力として
シャフトに伝達されて、弁体にかかる荷重を補正するこ
とができる。
する板ばねをバイメタルで構成することにより、その板
ばねを荷重補正手段として使用することができる。この
場合は、バイメタルが温度変化に応じて弁体の動作方向
に変形することにより、その変形が板ばねの弾力として
シャフトに伝達されて、弁体にかかる荷重を補正するこ
とができる。
【００１２】請求項８の手段によれば、弁体にかかる荷
重、即ち弁体を着座方向へ付勢する荷重及び弁体を離座
方向へ付勢する荷重は、使用温度の変化によって各構成
部材の膨張、特に、ベローズの弾性変化等によって、弁
体にかかるシール荷重が変化するため、所定の開弁特性
が得られない。そこで、弁体にかかる荷重を荷重補正手
段によって温度に応じて補正することにより、所定の開
弁特性に近づけることができる。
重、即ち弁体を着座方向へ付勢する荷重及び弁体を離座
方向へ付勢する荷重は、使用温度の変化によって各構成
部材の膨張、特に、ベローズの弾性変化等によって、弁
体にかかるシール荷重が変化するため、所定の開弁特性
が得られない。そこで、弁体にかかる荷重を荷重補正手
段によって温度に応じて補正することにより、所定の開
弁特性に近づけることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の流体制御用電磁弁
の実施例を図面に基づいて説明する。 （第１実施例）図１は流体制御用電磁弁の全体断面図で
ある。本実施例の流体制御用電磁弁１は、エンジンのア
イドル回転速度制御に用いられるもので、アイドリング
時にスロットルバルブ（図示しない）をバイパスする空
気流量を制御する。この流体制御用電磁弁１は、空気通
路２が形成されたハウジング３を有し、このハウジング
３に空気通路２を開閉するためのバルブ４、およびこの
バルブ４を駆動する電磁式アクチュエータ５（後述す
る）等が収容されている。
の実施例を図面に基づいて説明する。 （第１実施例）図１は流体制御用電磁弁の全体断面図で
ある。本実施例の流体制御用電磁弁１は、エンジンのア
イドル回転速度制御に用いられるもので、アイドリング
時にスロットルバルブ（図示しない）をバイパスする空
気流量を制御する。この流体制御用電磁弁１は、空気通
路２が形成されたハウジング３を有し、このハウジング
３に空気通路２を開閉するためのバルブ４、およびこの
バルブ４を駆動する電磁式アクチュエータ５（後述す
る）等が収容されている。
【００１４】ハウジング３は、アルミダイカスト製で、
側面に空気通路２の流入口２ａ（第１の通路）と流出口
２ｂ（第２の通路）とが開口している。空気通路２は、
流入口２ａと流出口２ｂとの間を略コの字形状に設けら
れて、通路途中にバルブ４が着座するシート面２ｃが設
けられている。バルブ４は、空気通路２のシート面２ｃ
より下流側に配されて、外周縁部がシート面２ｃ側に隆
起してシート面２ｃに対するシール部４ａを形成してい
る。このバルブ４は、後述のベローズ６と一体に設けら
れて、中央部を貫通するシャフト７に支持され、そのシ
ャフト７と一体に軸方向へ移動可能に設けられている。
側面に空気通路２の流入口２ａ（第１の通路）と流出口
２ｂ（第２の通路）とが開口している。空気通路２は、
流入口２ａと流出口２ｂとの間を略コの字形状に設けら
れて、通路途中にバルブ４が着座するシート面２ｃが設
けられている。バルブ４は、空気通路２のシート面２ｃ
より下流側に配されて、外周縁部がシート面２ｃ側に隆
起してシート面２ｃに対するシール部４ａを形成してい
る。このバルブ４は、後述のベローズ６と一体に設けら
れて、中央部を貫通するシャフト７に支持され、そのシ
ャフト７と一体に軸方向へ移動可能に設けられている。
【００１５】シャフト７は、その先端部がハウジング３
に螺着されたアジャストスクリュ８に摺動自在に支持さ
れて、後端側がシャフト７の芯出しを行なう板ばね９に
支持されている。なお、図１に示す流体制御用電磁弁１
の左側を先端側、右側を後端側として説明する。アジャ
ストスクリュ８は、バルブ４との間に介在されたスプリ
ング１０（第１の付勢部材）のセット荷重を調節する荷
重調節手段であるとともに、本発明の荷重補正手段を成
すもので、材料として線膨張係数の大きい熱可塑性樹脂
（ＰＢＴ：但し強化剤としてのガラスは含有されていな
い）を使用している。
に螺着されたアジャストスクリュ８に摺動自在に支持さ
れて、後端側がシャフト７の芯出しを行なう板ばね９に
支持されている。なお、図１に示す流体制御用電磁弁１
の左側を先端側、右側を後端側として説明する。アジャ
ストスクリュ８は、バルブ４との間に介在されたスプリ
ング１０（第１の付勢部材）のセット荷重を調節する荷
重調節手段であるとともに、本発明の荷重補正手段を成
すもので、材料として線膨張係数の大きい熱可塑性樹脂
（ＰＢＴ：但し強化剤としてのガラスは含有されていな
い）を使用している。
【００１６】また、通常のアジャストスクリュより軸方
向の全長が長く（例えば２３．０mm）、高温時（例えば
約１２０℃）の熱膨張による軸方向の変形量が大きくな
る様に設けられている。具体的には、常温時の全長約２
３．０mmに対して、例えば使用温度が１２０℃の時に、
熱膨張によって全長が約２３．４mmまで伸びる。スプリ
ング１０は、バルブ４のシール部４ａがシート面２ｃか
ら離れる方向、即ちリフトする方向へバルブ４を付勢し
ている。
向の全長が長く（例えば２３．０mm）、高温時（例えば
約１２０℃）の熱膨張による軸方向の変形量が大きくな
る様に設けられている。具体的には、常温時の全長約２
３．０mmに対して、例えば使用温度が１２０℃の時に、
熱膨張によって全長が約２３．４mmまで伸びる。スプリ
ング１０は、バルブ４のシール部４ａがシート面２ｃか
ら離れる方向、即ちリフトする方向へバルブ４を付勢し
ている。
【００１７】ベローズ６は、例えば４フッ化エチレン樹
脂製で、バルブ４の後端側に連なって軸方向に伸縮自在
に設けられた蛇腹部６ａと、この蛇腹部６ａの後端に設
けられたフランジ部６ｂとを有し、このフランジ部６ｂ
の外周で板ばね９とともに電磁式アクチュエータ５の第
１プレート１３（下述する）とハウジング３の内周面に
形成された段差部３ａとの間に挟持されている。このベ
ローズ６は、バルブ４の上下流の圧力差によってバルブ
４位置が影響されないように、バルブ４に加わる圧力を
キャンセルする目的で設けられている。ベローズ６の内
部は、バルブ４を板厚方向に貫通して設けられた貫通孔
４ｂを通じて空気通路２と連通しており、バルブ４が空
気通路２を閉じている時には、バルブ４より上流側の空
気圧力が貫通孔４ｂを通じてベローズ６内部へ導入され
ている。
脂製で、バルブ４の後端側に連なって軸方向に伸縮自在
に設けられた蛇腹部６ａと、この蛇腹部６ａの後端に設
けられたフランジ部６ｂとを有し、このフランジ部６ｂ
の外周で板ばね９とともに電磁式アクチュエータ５の第
１プレート１３（下述する）とハウジング３の内周面に
形成された段差部３ａとの間に挟持されている。このベ
ローズ６は、バルブ４の上下流の圧力差によってバルブ
４位置が影響されないように、バルブ４に加わる圧力を
キャンセルする目的で設けられている。ベローズ６の内
部は、バルブ４を板厚方向に貫通して設けられた貫通孔
４ｂを通じて空気通路２と連通しており、バルブ４が空
気通路２を閉じている時には、バルブ４より上流側の空
気圧力が貫通孔４ｂを通じてベローズ６内部へ導入され
ている。
【００１８】電磁式アクチュエータ５は、ハウジング３
内部の後端側（板ばね９の後端側）に収容されて、通電
を受けて磁力を発生するソレノイドコイル１１（以下コ
イル１１と略す）、コイル１１の外周に配された円筒形
状のヨーク１２、コイル１１の先端側に配された第１プ
レート１３、コイル１１の後端側に配された第２プレー
ト１４、コイル１１の内周に配されたステータコア１
５、およびステータコア１５と軸方向に対向して配され
たムービングコア１６等より構成されている。
内部の後端側（板ばね９の後端側）に収容されて、通電
を受けて磁力を発生するソレノイドコイル１１（以下コ
イル１１と略す）、コイル１１の外周に配された円筒形
状のヨーク１２、コイル１１の先端側に配された第１プ
レート１３、コイル１１の後端側に配された第２プレー
ト１４、コイル１１の内周に配されたステータコア１
５、およびステータコア１５と軸方向に対向して配され
たムービングコア１６等より構成されている。
【００１９】なお、コイル１１は、ボビン１７（例えば
ナイロン製）の円筒外周に巻装されて、コネクタ１８に
モールドされたターミナル１９を通じて通電される。コ
ネクタ１８は、電磁式アクチュエータ５が収容されたハ
ウジング３の後端開口部を閉塞するカバー２０（例えば
ナイロン製）と一体に設けられている。ヨーク１２、第
１プレート１３、第２プレート１４、およびステータコ
ア１５は、コイル１１の固定磁路を形成するもので、そ
れぞれ鉄等の磁性部材により設けられている。
ナイロン製）の円筒外周に巻装されて、コネクタ１８に
モールドされたターミナル１９を通じて通電される。コ
ネクタ１８は、電磁式アクチュエータ５が収容されたハ
ウジング３の後端開口部を閉塞するカバー２０（例えば
ナイロン製）と一体に設けられている。ヨーク１２、第
１プレート１３、第２プレート１４、およびステータコ
ア１５は、コイル１１の固定磁路を形成するもので、そ
れぞれ鉄等の磁性部材により設けられている。
【００２０】ムービングコア１６は、シャフト７の後端
部に圧入固定されて、第１プレート１３の中空部に挿入
され、ステータコア１５との間に介在されたスプリング
２１（第２の付勢部材）により軸方向の先端側（バルブ
４が空気通路２を閉じる方向）へ付勢されている。この
ムービングコア１６は、鉄等の磁性部材により設けられ
ており、コイル１１が通電された時に、スプリング２１
の付勢力に抗して、コイル１１の磁力により磁化された
ステータコア１５側へ吸引される。なお、スプリング２
１は、コイル１１への通電が停止されている時に、バル
ブ４が空気通路２を閉塞できるように、前記のスプリン
グ１０よりセット荷重が大きくなっている。
部に圧入固定されて、第１プレート１３の中空部に挿入
され、ステータコア１５との間に介在されたスプリング
２１（第２の付勢部材）により軸方向の先端側（バルブ
４が空気通路２を閉じる方向）へ付勢されている。この
ムービングコア１６は、鉄等の磁性部材により設けられ
ており、コイル１１が通電された時に、スプリング２１
の付勢力に抗して、コイル１１の磁力により磁化された
ステータコア１５側へ吸引される。なお、スプリング２
１は、コイル１１への通電が停止されている時に、バル
ブ４が空気通路２を閉塞できるように、前記のスプリン
グ１０よりセット荷重が大きくなっている。
【００２１】次に、本実施例の作動を説明する。図示し
ない電子制御ユニットを通じてコイル１１が通電される
と、ステータコア１５から、第２プレート１４、ヨーク
１２、第１プレート１３、およびムービングコア１６を
通ってステータコア１５へ戻る磁路が形成されて、ステ
ータコア１５とムービングコア１６との間に吸引力が発
生する。この吸引力により、スプリング１０、スプリン
グ２１、ベローズ６、および板ばね９の各弾力が釣り合
う位置までムービングコア１６がステータコア１５側へ
吸引されて、ムービングコア１６と一体にシャフト７お
よびバルブ４が軸方向の後端側へ移動する。その結果、
バルブ４（シール部４ａ）が空気通路２のシート面２ｃ
からリフトして空気通路２を開くことにより、流入口２
ａから流出口２ｂへ向かって空気通路２内を空気が流れ
る。
ない電子制御ユニットを通じてコイル１１が通電される
と、ステータコア１５から、第２プレート１４、ヨーク
１２、第１プレート１３、およびムービングコア１６を
通ってステータコア１５へ戻る磁路が形成されて、ステ
ータコア１５とムービングコア１６との間に吸引力が発
生する。この吸引力により、スプリング１０、スプリン
グ２１、ベローズ６、および板ばね９の各弾力が釣り合
う位置までムービングコア１６がステータコア１５側へ
吸引されて、ムービングコア１６と一体にシャフト７お
よびバルブ４が軸方向の後端側へ移動する。その結果、
バルブ４（シール部４ａ）が空気通路２のシート面２ｃ
からリフトして空気通路２を開くことにより、流入口２
ａから流出口２ｂへ向かって空気通路２内を空気が流れ
る。
【００２２】空気通路２を流れる空気流量は、コイル１
１への印加電流を制御することにより可変する。即ち、
ステータコア１５とムービングコア１６との間に発生す
る吸引力は、コイル１１への印加電流に応じて増減する
ため、コイル１１への印加電流を制御してバルブ４のリ
フト量を調節することにより、空気通路２を流れる空気
流量を制御することができる。
１への印加電流を制御することにより可変する。即ち、
ステータコア１５とムービングコア１６との間に発生す
る吸引力は、コイル１１への印加電流に応じて増減する
ため、コイル１１への印加電流を制御してバルブ４のリ
フト量を調節することにより、空気通路２を流れる空気
流量を制御することができる。
【００２３】（本実施例の効果）本実施例では、流体制
御用電磁弁１の使用温度（空気通路２を流れる空気温
度、または外側の雰囲気温度）が例えば１２０℃の高温
になると、ベローズ６の蛇腹部６ａが、温度によって弾
性変形し、この結果、常温時と高温時とでバルブ４を着
座する方向へ付勢する荷重が大きくなる。一方、スプリ
ング１０のセット荷重を調節するアジャストスクリュ８
は、線膨張係数の大きい熱可塑性樹脂で形成されて、そ
の軸方向の全長が長く設定されていることから、熱膨張
による変形量が大きく、その全長は常温時より０．４mm
程長くなる。これにより、アジャストスクリュ８とバル
ブ４との間に介在されたスプリング１０の荷重（バルブ
４をリフト方向へ付勢する荷重）が常温時より大きくな
る。従って、バルブ４にかかる着座方向の荷重変化をア
ジャストスクリュ８の熱膨張に伴うスプリング荷重の増
加によって相殺することができるため、バルブ４のシー
ル荷重が高温時に大きくなることはなく、常温時と略同
等のシール荷重を得ることができる。この結果、常温時
と高温時とでコイル１１への印加電流に対するバルブ４
のリフト量が略同一となるため、図２に示すように、コ
イル１１への印加電流と空気流量との関係がずれること
なく、高温時においても適正に（常温時と同様に）空気
流量を制御することができる。なお、シール荷重が常温
時と高温時で略同等と言うのは、常温時と高温時におい
て、同じ印加電流で空気流量を比較した場合、高温時の
空気流量と常温時の空気流量との差が１０％以下のこと
である。
御用電磁弁１の使用温度（空気通路２を流れる空気温
度、または外側の雰囲気温度）が例えば１２０℃の高温
になると、ベローズ６の蛇腹部６ａが、温度によって弾
性変形し、この結果、常温時と高温時とでバルブ４を着
座する方向へ付勢する荷重が大きくなる。一方、スプリ
ング１０のセット荷重を調節するアジャストスクリュ８
は、線膨張係数の大きい熱可塑性樹脂で形成されて、そ
の軸方向の全長が長く設定されていることから、熱膨張
による変形量が大きく、その全長は常温時より０．４mm
程長くなる。これにより、アジャストスクリュ８とバル
ブ４との間に介在されたスプリング１０の荷重（バルブ
４をリフト方向へ付勢する荷重）が常温時より大きくな
る。従って、バルブ４にかかる着座方向の荷重変化をア
ジャストスクリュ８の熱膨張に伴うスプリング荷重の増
加によって相殺することができるため、バルブ４のシー
ル荷重が高温時に大きくなることはなく、常温時と略同
等のシール荷重を得ることができる。この結果、常温時
と高温時とでコイル１１への印加電流に対するバルブ４
のリフト量が略同一となるため、図２に示すように、コ
イル１１への印加電流と空気流量との関係がずれること
なく、高温時においても適正に（常温時と同様に）空気
流量を制御することができる。なお、シール荷重が常温
時と高温時で略同等と言うのは、常温時と高温時におい
て、同じ印加電流で空気流量を比較した場合、高温時の
空気流量と常温時の空気流量との差が１０％以下のこと
である。
【００２４】また、高温時だけでなく、流体制御用電磁
弁１の使用温度が例えば−４０℃程度の低温の場合で
も、バルブ４にかかる着座方向の荷重変化をアジャスト
スクリュ８の変形に伴うスプリング荷重の変化によって
相殺できるため、低温時においても、図３に示すよう
に、常温時と同様に空気流量を制御することが可能であ
る。なお、低温時と常温時においてもシール荷重は略同
一であるが、この略同一と言うのは、低温時の常温時に
おいて、同じ印加電流で空気流量を比較した場合、低温
時の空気流量と常温時の空気流量との差が３０％以下の
ことである。
弁１の使用温度が例えば−４０℃程度の低温の場合で
も、バルブ４にかかる着座方向の荷重変化をアジャスト
スクリュ８の変形に伴うスプリング荷重の変化によって
相殺できるため、低温時においても、図３に示すよう
に、常温時と同様に空気流量を制御することが可能であ
る。なお、低温時と常温時においてもシール荷重は略同
一であるが、この略同一と言うのは、低温時の常温時に
おいて、同じ印加電流で空気流量を比較した場合、低温
時の空気流量と常温時の空気流量との差が３０％以下の
ことである。
【００２５】（第２実施例）図４は流体制御用電磁弁１
の全体断面図である。本実施例では、アジャストスクリ
ュ８がシャフト７を支持する軸受部８ａとスプリング１
０の荷重を受けるスリーブ８ｂとから構成されて、図４
に示すように、軸受部８ａの外周にスリーブ８ｂが嵌め
合わされている。このスリーブ８ｂは、線膨張係数の大
きい樹脂製（例えば、４フッ化エチレン樹脂、ポリエス
テル・エラストマー等）で、本発明の荷重補正手段を成
す。本実施例の場合、温度変化に応じてスリーブ８ｂが
軸方向に変形することによりスプリング１０の荷重を変
化させて、常温時と高温時または低温時とでバルブ４に
かかるシール荷重を略等しくすることができる。
の全体断面図である。本実施例では、アジャストスクリ
ュ８がシャフト７を支持する軸受部８ａとスプリング１
０の荷重を受けるスリーブ８ｂとから構成されて、図４
に示すように、軸受部８ａの外周にスリーブ８ｂが嵌め
合わされている。このスリーブ８ｂは、線膨張係数の大
きい樹脂製（例えば、４フッ化エチレン樹脂、ポリエス
テル・エラストマー等）で、本発明の荷重補正手段を成
す。本実施例の場合、温度変化に応じてスリーブ８ｂが
軸方向に変形することによりスプリング１０の荷重を変
化させて、常温時と高温時または低温時とでバルブ４に
かかるシール荷重を略等しくすることができる。
【００２６】（第３実施例）図５は流体制御用電磁弁１
の全体断面図である。本実施例では、バルブ４の先端側
にスプリング１０の荷重を受けるスペーサ２２を配置
し、このスペーサ２２をバイメタルで構成している。こ
れにより、バイメタル（スペーサ２２）が温度変化に応
じてバルブ４の動作方向に変形（湾曲）することにより
スプリング１０の荷重特性が変化する。例えば、バイメ
タルの先端側（図５の左側）を線膨張係数の大きい材料
を使用した場合、高温時にバイメタル全体が先端側（ア
ジャストスクリュ８側）へ湾曲してスプリング１０の荷
重が増加することから、常温時と高温時とでバルブ４に
かかるシール荷重を略等しくすることができる。
の全体断面図である。本実施例では、バルブ４の先端側
にスプリング１０の荷重を受けるスペーサ２２を配置
し、このスペーサ２２をバイメタルで構成している。こ
れにより、バイメタル（スペーサ２２）が温度変化に応
じてバルブ４の動作方向に変形（湾曲）することにより
スプリング１０の荷重特性が変化する。例えば、バイメ
タルの先端側（図５の左側）を線膨張係数の大きい材料
を使用した場合、高温時にバイメタル全体が先端側（ア
ジャストスクリュ８側）へ湾曲してスプリング１０の荷
重が増加することから、常温時と高温時とでバルブ４に
かかるシール荷重を略等しくすることができる。
【００２７】（第４実施例）図６は流体制御用電磁弁１
の全体断面図である。本実施例では、シャフト７を支持
する板ばね９をバイメタルで構成している。これによ
り、バイメタル（板ばね９）が温度変化に応じてバルブ
４の動作方向に変形（湾曲）し、その変形が板ばね９の
弾力としてシャフト７に伝達されることによりバルブ４
にかかる荷重関係が変化する。例えば、バイメタルの後
端側（図６の右側）を線膨張係数の大きい材料を使用し
た場合、高温時にバイメタル全体が後端側（電磁式アク
チュエータ５側）へ湾曲してシャフト７に軸方向の後端
側へ付勢する力が付与されるため、スプリング１０の荷
重を増加した場合と同じ効果が得られ、その結果、常温
時と高温時とでバルブ４にかかるシール荷重を略等しく
することができる。
の全体断面図である。本実施例では、シャフト７を支持
する板ばね９をバイメタルで構成している。これによ
り、バイメタル（板ばね９）が温度変化に応じてバルブ
４の動作方向に変形（湾曲）し、その変形が板ばね９の
弾力としてシャフト７に伝達されることによりバルブ４
にかかる荷重関係が変化する。例えば、バイメタルの後
端側（図６の右側）を線膨張係数の大きい材料を使用し
た場合、高温時にバイメタル全体が後端側（電磁式アク
チュエータ５側）へ湾曲してシャフト７に軸方向の後端
側へ付勢する力が付与されるため、スプリング１０の荷
重を増加した場合と同じ効果が得られ、その結果、常温
時と高温時とでバルブ４にかかるシール荷重を略等しく
することができる。
【００２８】〔変形例〕本実施例は、流体制御用電磁弁
１をスロットルバルブのバイパス空気量を制御するため
に使用したが、それ以外の流体流量を制御するために使
用しても良いことは言うまでもない。
１をスロットルバルブのバイパス空気量を制御するため
に使用したが、それ以外の流体流量を制御するために使
用しても良いことは言うまでもない。
【図１】流体制御用電磁弁の全体断面図である（第１実
施例）。
施例）。
【図２】常温時と高温時との開弁特性を示すグラフであ
る。
る。
【図３】常温時と低温時との開弁特性を示すグラフであ
る。
る。
【図４】流体制御用電磁弁の全体断面図である（第２実
施例）。
施例）。
【図５】流体制御用電磁弁の全体断面図である（第３実
施例）。
施例）。
【図６】流体制御用電磁弁の全体断面図である（第４実
施例）。
施例）。
【図７】従来の比例制御弁の断面図である。
【図８】従来の比例制御弁の開弁特性を示すグラフであ
る。
る。
１ 流体制御用電磁弁 ２ 空気通路（流体通路） ２ａ 流入口（第１の通路） ２ｂ 流出口（第２の通路） ２ｃ シート面 ４ バルブ（弁体） ５ 電磁式アクチュエータ ７ シャフト ８ アジャストスクリュ（荷重補正手段、荷重調節手
段） ８ｂ スリーブ（荷重調節手段） ９ 板ばね １０ スプリング（第１の付勢部材） ２１ スプリング（第２の付勢部材） ２２ スペーサ（荷重受け部材）
段） ８ｂ スリーブ（荷重調節手段） ９ 板ばね １０ スプリング（第１の付勢部材） ２１ スプリング（第２の付勢部材） ２２ スペーサ（荷重受け部材）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 23/08 Ｇ０５Ｄ 23/08 Ａ (72)発明者 山田 康義 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】流体が導入される第１の通路と、この第１
の通路と連通し、前記流体が排出される第２の通路と、
前記第１の通路と前記第２の通路との間に設けられたシ
ート面とを有する流体通路と、 前記シート面に着座することで前記流体通路を閉じ、前
記シート面から離れることで前記流体通路を開く弁体
と、伸縮自在な蛇腹部とを有し、前記弁体と前記蛇腹部
とで形成される圧力室に、前記第１の通路側の圧力が導
入されるベローズと、 前記弁体を前記シート面から離す離座方向へ付勢する第
１の付勢部材と、 前記弁体を前記シート面に近づける着座方向へ付勢する
第２の付勢部材と、 前記弁体を着座、離座方向に自在に移動させるシャフト
と、 前記弁体を着座方向へ付勢する付勢力に抗して、前記シ
ャフトを介して前記弁体を離座方向へ駆動する駆動手段
と、 前記弁体を前記シート面に着座させるシール荷重が常温
時と高温時で略等しくなるように、前記弁体にかかる荷
重を補正する荷重補正手段と、 を備えたことを特徴とする流体制御用電磁弁。 - 【請求項２】請求項１に記載した流体制御用電磁弁にお
いて、 前記荷重補正手段は、前記シール荷重が常温時と低温時
で略等しくなるように、前記弁体にかかる荷重を補正す
ることを特徴とする流体制御用電磁弁。 - 【請求項３】請求項１または２に記載した流体制御用電
磁弁において、 前記荷重補正手段は、常温時に対する温度変化に応じて
前記弁体の動作方向に変形することにより、前記第１の
付勢部材の荷重を補正することを特徴とする流体制御用
電磁弁。 - 【請求項４】請求項３に記載した流体制御用電磁弁にお
いて、 前記荷重補正手段は、前記第１の付勢部材の設定荷重を
調節する荷重調節手段であることを特徴とする流体制御
用電磁弁。 - 【請求項５】請求項３に記載した流体制御用電磁弁にお
いて、 前記荷重補正手段は、前記弁体側で前記第１の付勢部材
の荷重を受ける荷重受け部材であることを特徴とする流
体制御用電磁弁。 - 【請求項６】請求項５に記載した流体制御用電磁弁にお
いて、 前記荷重受け部材は、バイメタルであることを特徴とす
る流体制御用電磁弁。 - 【請求項７】請求項１に記載した流体制御用電磁弁にお
いて、 前記荷重補正手段は、前記シャフトを軸方向へ移動可能
に支持する板ばねからなるバイメタルで構成されている
ことを特徴とする流体制御用電磁弁。 - 【請求項８】流体が導入される第１の通路と、この第１
の通路と連通し、前記流体が排出される第２の通路と、
前記第１の通路と前記第２の通路との間に設けられたシ
ート面とを有する流体通路と、 前記シート面に着座することで前記流体通路を閉じ、前
記シート面から離れることで前記流体通路を開く弁体
と、伸縮自在な蛇腹部とを有し、前記弁体と前記蛇腹部
とで形成される圧力室に、前記第１の通路側の圧力が導
入されるベローズと、 前記弁体を前記シート面から離す離座方向へ付勢する第
１の付勢部材と、 前記弁体を前記シート面に近づける着座方向へ付勢する
第２の付勢部材と、 前記弁体を着座、離座方向に自在に移動させるシャフト
と、 前記弁体を着座方向へ付勢する付勢力に抗して、前記シ
ャフトを介して前記弁体を離座方向へ駆動する駆動手段
と、 前記弁体を前記シート面に着座させるシール荷重が温度
によって変位することを、前記弁体にかかる荷重を温度
に応じて変位させることにより補正する荷重補正手段
と、 を備えたことを特徴とする流体制御用電磁弁。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05587296A JP3531334B2 (ja) | 1995-05-23 | 1996-03-13 | 流体制御用電磁弁 |
| US08/652,353 US5810030A (en) | 1995-05-23 | 1996-05-23 | Fluid control solenoid valve |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12378695 | 1995-05-23 | ||
| JP7-123786 | 1995-05-23 | ||
| JP05587296A JP3531334B2 (ja) | 1995-05-23 | 1996-03-13 | 流体制御用電磁弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0942512A true JPH0942512A (ja) | 1997-02-14 |
| JP3531334B2 JP3531334B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=26396774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05587296A Expired - Fee Related JP3531334B2 (ja) | 1995-05-23 | 1996-03-13 | 流体制御用電磁弁 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5810030A (ja) |
| JP (1) | JP3531334B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2005226797A (ja) * | 2004-02-16 | 2005-08-25 | Kuroda Precision Ind Ltd | ソレノイドおよび電磁弁 |
| JP2007120713A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Denso Corp | 電磁制御弁および電磁制御弁の組付け方法 |
| KR100956803B1 (ko) * | 2009-02-27 | 2010-05-07 | 스프레이잉 시스템스 재팬 가부시키가이샤 | 유량 제어 밸브 |
| JP2010261591A (ja) * | 2009-05-06 | 2010-11-18 | Robert Bosch Gmbh | ガス弁 |
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| US6505812B1 (en) | 2000-11-17 | 2003-01-14 | Mks Instruments, Inc. | Solenoid valve |
| US6720853B1 (en) | 2003-07-15 | 2004-04-13 | Wabash Magnetics, Llc | Electrically operated solenoid having an adjustable actuator pin length |
| DE102005042679B4 (de) * | 2005-09-08 | 2013-04-18 | Pierburg Gmbh | Bypassventil für Verbrennungskraftmaschinen |
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| WO2015111087A1 (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | Idea S.P.A. | Valve for fluids |
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| US3319649A (en) * | 1963-12-23 | 1967-05-16 | Carleton Controls Corp | Valve construction |
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| JPH0585749A (ja) * | 1991-09-27 | 1993-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学素子の成形方法及び光学素子 |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP05587296A patent/JP3531334B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-23 US US08/652,353 patent/US5810030A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3531334B2 (ja) | 2004-05-31 |
| US5810030A (en) | 1998-09-22 |
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