JPH10266923A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流出通路の途中に一定の内径寸法を有する絞
り通路を形成することにより、一定した流量調整を行う
ことができるようにする。 【解決手段】 流出通路２６の途中に設けられた絞り通
路２７のストレート部２７Ｂ外周側に、金属リング２９
を同心状にインサート成形することにより、金属リング
２９の内周側に均一な薄肉状の周壁によって囲まれたス
トレート部２７Ｂを形成する。これにより、ストレート
部２７Ｂの周壁が硬化したときの収縮を抑え、一定の内
径寸法をもったストレート部２７Ｂを有する絞り通路２
７を形成でき、流出通路２６を流れる流体に対してばら
つきのない一定した流量調整を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体通路等の途中
に設けられ、弁体により流体通路を開閉する電磁弁に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用のエンジンでは、燃料
タンク内に生じた蒸発燃料ガス（エバポガス）を一時的
にキャニスタ内に蓄え、このエバポガスを吸気通路内に
導入してエンジン内で燃焼させることにより、エバポガ
スが大気中に排出されるのを防止するシステム（以下、
エバポパージシステムという）が採用されている。

【０００３】この種の従来技術によるエバポパージシス
テムでは、キャニスタと吸気通路とを連通させるエバポ
パージ通路の途中に、該エバポパージ通路を開閉する電
磁弁（エバポパージコントロール弁）を設けている。

【０００４】ここで、エバポパージコントロール弁とし
て用いられる電磁弁は、流入通路と流出通路とを有し、
該流入通路と流出通路との間に弁座が形成された弁ケー
シングと、該弁ケーシング内に配設され、前記弁座に対
して離着座することにより前記流入通路と流出通路との
間を開閉する弁体と、該弁体を離着座させるべく前記弁
ケーシングに設けられた電磁アクチュエータとから大略
構成され、流出通路の途中には、該流出通路内を流れる
流体の流量を調整するための小径の絞り通路が設けられ
ている。

【０００５】そして、エバポパージコントロール弁は、
例えばスロットル弁が全開または全閉のときには閉弁し
てエバポパージ通路を遮断し、スロットル弁が全開また
は全閉以外（バルブ開度が中間開度）のときには、コン
トローラから出力される制御電流（パルス電流）のデュ
ーティー比に応じて開弁し、エバポパージ通路を介して
キャニスタと吸気通路とを連通させる。

【０００６】これにより、キャニスタ内に蓄えられたエ
バポガスがエバポパージ通路を通じて吸気通路内に導入
され、このときのエバポガスの流量が、エバポパージコ
ントロール弁の流出通路の途中に設けられた絞り通路に
よって調整される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による電磁弁では、通常、弁ケーシングは成形型
内に充填される樹脂材料によって一体成形され、このと
き、流出通路およびその途中に設けられる絞り通路等
は、成形型内に配置される中子に対応した形状をもって
形成される。

【０００８】従って、弁ケーシングには、中子の形状に
対応して一定の内径寸法を有する流出通路が形成される
ことになるが、流出通路の途中に設けられる絞り通路は
流出通路よりも小径であるため、該絞り通路の周壁は流
出通路に比較して厚肉に形成される。

【０００９】このため、成形後に樹脂材料が硬化すると
きに、厚肉状となった絞り通路の周壁が大きく収縮する
ようになり、ストレート部の内径寸法がばらつきを生じ
易くなる。この結果、流出通路内を流れるエバポガス等
の流体の流量を絞り通路によって一定に調整することが
できないという問題がある。

【００１０】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、流出通路の途中に一定の内径寸法を有す
る絞り通路を形成することができ、ばらつきのない一定
した流量調整を行うことができるようにした電磁弁を提
供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、流入通路と流出通路とを有し、該流
入通路と流出通路との間に弁座が形成された樹脂材料か
らなる弁ケーシングと、該弁ケーシング内に配設され、
前記弁座に対して離着座することにより前記流入通路と
流出通路との間を開閉する弁体と、該弁体を離着座させ
るべく前記弁ケーシングに設けられた電磁アクチュエー
タとを備えた電磁弁に適用される。

【００１２】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記流出通路の途中にはストレート部を有する
流量調整用の絞り通路を設け、該絞り通路のストレート
部には該ストレート部よりも大径な内径寸法を有する筒
体をほぼ同心状にインサート成形したことにある。

【００１３】上記の構成によれば、絞り通路のストレー
ト部に筒体を同心状にインサート成形することにより、
弁ケーシングの成形時に、ストレート部に対応する中子
の外周面と筒体の内周面との間でストレート部の周壁を
薄肉状に形成することができる。これにより、樹脂材料
が硬化するときの収縮によってストレート部の内径寸法
がばらつくのを抑え、一定の内径寸法を有する絞り通路
を形成することができる。

【００１４】また、請求項２の発明は、前記筒体の内径
寸法は前記絞り通路のストレート部内径よりも１ｍｍ以
上大きく設定し、前記ストレート部の内周面と前記筒体
の内周面との間に０．５ｍｍ以上の隙間を確保する構成
としたことにある。

【００１５】上記構成によれば、弁ケーシングの成形時
に、ストレート部に対応する中子の外周面と筒体の内周
面との間に確保された０．５ｍｍ以上の隙間内に樹脂材
料が適正に流れ込むようになり、当該樹脂材料によって
ストレート部の周壁を薄肉状に形成することができる。

【００１６】また、請求項３の発明は、前記弁ケーシン
グの流入通路を燃料タンクからのエバポガスを蓄えるキ
ャニスタと接続し、前記流出通路をエンジンの吸気通路
と接続することにより、エバポパージコントロール弁と
して用いたことにある。

【００１７】このように、電磁弁をエバポパージコント
ロール弁として用いた場合、キャニスタ内からエンジン
の吸気通路に導入されるエバポガスを一定の流量に調整
することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照しつつ説明する。

【００１９】図１は本発明による電磁弁をエバポパージ
コントロール弁として用いたエバポパージシステムを示
し、１は車両に搭載されたエンジン本体で、該エンジン
本体１は複数のシリンダ２と、該シリンダ２内を往復動
するピストン３と、シリンダ２上に搭載されたシリンダ
ヘッド４とから大略構成されている。５はシリンダヘッ
ド４の吸気側に接続された吸気通路を示し、該吸気通路
５の先端側にはエアクリーナ６が設けられ、該エアクリ
ーナ６の下流側にはスロットル弁７が設けられている。

【００２０】ここで、吸気通路５は、スロットル弁７よ
りも下流側が吸気溜りとしてのコレクタ５Ａとなり、該
コレクタ５Ａよりも下流側が各シリンダ２内に連通する
インテークマニホルド５Ｂとなっている。そして、各イ
ンテークマニホルド５Ｂの先端側には、シリンダ２内に
燃料を噴射する燃料噴射弁８が設けられている。

【００２１】９は燃料タンクを示し、該燃料タンク９内
には燃料ポンプ１０が設けられている。そして、燃料タ
ンク９内の燃料は、燃料ポンプ１０の作動により燃料配
管１１を通じて燃料噴射弁８に供給される。

【００２２】１２は導管１３を介して燃料タンク９に連
通したキャニスタを示し、該キャニスタ１２は活性炭等
の吸着剤１２Ａを内蔵している。そして、燃料タンク９
内で発生したエバポガスは、吸着剤１２Ａに吸着される
ことにより一時的にキャニスタ１２蓄えられる。１４は
導管１３の途中に設けられたチェック弁で、該チェック
弁１４は、キャニスタ１２内のエバポガスが燃料タンク
９内に逆流するのを防止している。

【００２３】１５は一端側がキャニスタ１２内に開口
し、他端側が大気に開口する大気導入管を示し、該大気
導入管１５の途中には、キャニスタ１２内のエバポガス
が大気中に排出されるのを防止するチェック弁１６が設
けられている。１７は大気導入管１５の他端側とチェッ
ク弁１６との間に設けられたドレンカット弁で、該ドレ
ンカット弁１７は、例えばエンジンが作動しているとき
に大気導入管１５を外気に対して連通させ、エンジンが
停止しているときには大気導入管１５を外気に対して遮
断する。従って、エンジンの作動時には、キャニスタ１
２内は大気圧と等しい圧力に保たれている。

【００２４】１８はキャニスタ１２と吸気通路５のイン
テークマニホルド５Ｂとを連通させるエバポパージ通路
を示し、該エバポパージ通路１８の中間部には２本の分
岐通路１９，１９が設けられている。２０は各分岐通路
１９よりも上流側に位置してエバポパージ通路１８の途
中に設けられたパージカット弁を示し、該パージカット
弁２０は、例えばスロットル弁７が全閉（アイドリング
時）のときにはエバポパージ通路１８を遮断して分岐通
路１９へのエバポガスの導入を阻止し、スロットル弁７
が全閉以外のときにはエバポパージ通路１８を連通さ
せ、分岐通路１９にエバポガスを導入させる。

【００２５】２１，２１は各分岐通路１９の途中にそれ
ぞれ配設された、本実施例による電磁弁からなるエバポ
パージコントロール弁を示し、該各エバポパージコント
ロール弁２１は、例えばスロットル弁７が全開または全
閉のときには、各分岐通路１９を遮断してエバポパージ
通路１８から吸気通路５へのエバポガスの導入を阻止
し、スロットル弁７が全開または全閉以外の中間開度の
ときには、各分岐通路１９を吸気通路５に対して連通さ
せ、エバポパージ通路１８を通じて吸気通路５内にエバ
ポガスを導入させるものである。

【００２６】次に、エバポパージコントロール弁２１に
ついて、図２および図３に基づいて詳述する。

【００２７】図において、２２はエバポパージコントロ
ール弁２１の弁ケーシングを示し、該弁ケーシング２２
は、軸方向に伸長する段付き円筒状のケーシング本体２
３と、後述する流入通路２５および流出通路２６とを有
し、例えばナイロン６６等の樹脂材料により一体成形さ
れている。

【００２８】ここで、ケーシング本体２３の内周側に
は、軸方向に延在し一端側が開口端となった中空部２３
Ａが形成され、該中空部２３Ａの他端側には、流入通路
２５と流出通路２６との間に位置して弁座２４が突設さ
れている。また、ケーシング本体２３の外周側には、軸
方向に離間して一対の拡径部２３Ｂ，２３Ｂが形成さ
れ、該各拡径部２３Ｂの間は後述の電磁コイル３２が巻
回されるボビン部２３Ｃとなっている。

【００２９】２５は弁ケーシング２２に設けられた流入
通路で、該流入通路２５は径方向に伸長し、基端側が中
空部２３Ａに開口すると共に先端側が外部に開口してい
る。そして、流入通路２５の先端側は、前記分岐通路１
９を介してキャニスタ１２に接続される。

【００３０】２６は弁ケーシング２２に設けられた流出
通路で、該流出通路２６は、弁座２４の中心部に穿設さ
れて軸方向に伸長し、基端側がケーシング本体２３の中
空部２３Ａに開口した絞り通路２７と、該絞り通路２７
の流出側に位置し、流入通路２５と平行して径方向に伸
長した大径通路２８とからなっている。そして、外部に
開口した大径通路２８の先端側は、前記分岐通路１９を
介して吸気通路５に接続される。

【００３１】ここで、絞り通路２７は、基端側から先端
側に向けて徐々に縮径するテーパ部２７Ａと、該テーパ
部２７Ａの先端側に位置してストレート形状をなしたス
トレート部２７Ｂとからなり、該絞り通路２７によって
流出通路２６内を流れるエバポガス等の流体の流量を調
整する構成となっている。

【００３２】２９は絞り通路２７のストレート部２７Ｂ
外周側に該ストレート部２７Ｂとほぼ同心状に配設され
た筒体としての金属リングで、該金属リング２９は、ス
トレート部２７Ｂの内径寸法Ａよりも大径の内径寸法Ｂ
を有する円筒状に形成されている（図３参照）。ここ
で、金属リング２９の内径寸法Ｂ（例えば、２．２〜
２．３ｍｍ）は、ストレート部２７Ｂの内径寸法Ａ（例
えば、１．２〜１．３ｍｍ）よりも１ｍｍ以上大きく設
定され、ストレート部２７Ｂの内周面と金属リング２９
の内周面との間には、０．５ｍｍ以上の隙間ｄが確保で
きる構成となっている。

【００３３】そして、金属リング２９は、弁ケーシング
２２の成形型内で絞り通路２７のストレート部２７Ｂに
対応する中子の周囲に、支持手段（いずれも図示せず）
を用いて支持され、この状態で成形型内に樹脂材料を充
填（射出）することにより、弁ケーシング２２内にイン
サート成形されるものである。

【００３４】この場合、ストレート部２７Ｂに対応する
中子の外周面と金属リング２９の内周面との間には０．
５ｍｍ以上の隙間ｄが確保されているから、弁ケーシン
グ２２の成形時に成形型内に射出された樹脂材料は、確
実に当該隙間ｄ内に流れ込むようになり、金属リング２
９の内周側にはほぼ肉厚０．５ｍｍのストレート部２７
Ｂの周壁が形成される。

【００３５】かくして、ストレート部２７Ｂの外周側に
金属リング２９をインサート成形することにより、該金
属リング２９の内周側に形成されるストレート部２７Ｂ
の周壁を均一な薄肉状とすることができる。これによ
り、ストレート部２７Ｂの周壁を形成する樹脂材料が硬
化したときの収縮が抑えられ、一定の内径寸法Ａをもっ
たストレート部２７Ｂを有する絞り通路２７を形成する
ことができる。

【００３６】３０は弁座２４上に位置してケーシング本
体２３の中空部２３Ａ内に配設された弁体を示し、該弁
体３０は磁性材料によって円筒状に形成され、軸方向両
端面にゴム等の弾性体が焼付けられている。そして、該
弁体３０は、弁座２４に着座したときに流入通路２５と
流出通路２６とを遮断し、弁座２４から離座したときに
流入通路２５と流出通路２６とを連通させる。

【００３７】３１は弁ケーシング２２に設けられた電磁
アクチュエータで、該電磁アクチュエータ３１は、後述
する電磁コイル３２、プレート３４、ハウジング３６等
から構成され、電磁コイル３２に対する通電を制御する
ことにより、弁体３０を弁座２４に対して離着座させる
ものである。

【００３８】３２はケーシング本体２３のボビン部２３
Ｃに巻回された電磁コイルを示し、該電磁コイル３２の
両端側は、ケーシング本体２３の外部に突出した端子ピ
ン３３に接続され、コントローラ（図示せず）からの制
御電流が、端子ピン３３を介して電磁コイル３２に供給
される。

【００３９】３４はケーシング本体２３に埋設されたプ
レートで、該プレート３４は、磁性材料から円筒状に形
成され、弁体３０の外周側に位置して弁ケーシング２２
と一体形成されている。

【００４０】３５はケーシング本体２３の外周側に配設
されたコイルカバーを示し、該コイルカバー３５は樹脂
材料からほぼ円筒状に形成され、ケーシング本体２３の
ボビン部２３Ｃに巻回された電磁コイル３２を外側から
覆う構成となっている。また、コイルカバー３５には端
子ピン３３を覆うコネクタ部３５Ａが形成され、該コネ
クタ部３５Ａには、コントローラからの制御電流を端子
ピン３３を介して電磁コイル３２に供給するための相手
方コネクタ（図示せず）が装着される。

【００４１】３６はコイルカバー３５を径方向両側から
挟むように配設されたハウジングで、該ハウジング３６
は、磁性材料からなる板材をコ字状に折曲げることによ
り形成され、取付ブラケット３７Ａが一体的に設けられ
たカバー部材３７と、磁性材料から円柱状に形成され、
一端側がカバー部材３７に固着されたコア部材３８とか
らなっている。そして、ハウジング３６は、コア部材３
８をケーシング本体２３の中空部２３Ａに挿嵌すること
により弁ケーシング２２に組付けられ、このとき、コア
部材３８の他端側端面と弁体３０との間には、弁体３０
が軸方向に変位するのを許す隙間が形成される。

【００４２】３９は弁体３０とコア部材３８との間に縮
装された圧縮ばねで、該圧縮ばね３９は、一端側がコア
部材３８の端面に形成された凹陥部３８Ａに係合し、他
端側が弁体３０に形成された凹陥部３０Ａに係合するこ
とにより、弁体３０を弁座２４に着座する方向（閉弁方
向）に常時付勢している。

【００４３】本実施例によるエバポパージコントロール
弁２１は上述の如き構成を有するもので、電磁コイル３
２に対してコントローラからの制御電流が供給されてい
ない場合には、弁体３０が圧縮ばね３９によって弁座２
４に着座（閉弁）し、流入通路２５と流出通路２６とが
遮断される。そして、電磁コイル３２にコントローラか
らの制御電流が供給され、該電磁コイル３２が励磁され
ると、プレート３４、ハウジング３６のカバー部材３７
およびコア部材３８等からなる閉磁路が形成され、弁体
３０が圧縮ばね３９に抗して弁座２４から離座（開弁）
する。

【００４４】これにより、流入通路２５と流出通路２６
とが連通し、キャニスタ１２内に蓄えられたエバポガス
が、吸気通路５内の圧力（負圧）とキャニスタ１２内の
圧力（大気圧）との差圧により、エバポパージ通路１８
等を介して吸気通路５内に導入され、このときのエバポ
ガスの流量が、流出通路２６の途中に設けられた絞り通
路２７によって調整される。

【００４５】この場合、絞り通路２７のストレート部２
７Ｂは、その外周側に金属リング２９をインサート成形
することにより、上述した如く均一な薄肉状の周壁によ
って囲まれた一定の内径寸法Ａを有するものとして形成
されている。従って、該ストレート部２７Ｂによって、
吸気通路５内に導入されるエバポガスの流量を一定に調
整することができる。

【００４６】上述した如く、本実施例によれば、流出通
路２６の途中に設けられた絞り通路２７のストレート部
２７Ｂ外周側に金属リング２９をインサート成形するこ
とにより、該金属リング２９の内周側に形成されるスト
レート部２７Ｂの周壁を均一な薄肉状とすることができ
る。これにより、ストレート部２７Ｂの周壁を形成する
樹脂材料が硬化したときの収縮が抑えられ、一定の内径
寸法Ａをもったストレート部２７Ｂを有する絞り通路２
７を形成することができ、流出通路２６内を流れる流体
に対してばらつきのない一定した流量調整を行うことが
できる。

【００４７】また、金属リング２９の内径寸法Ｂをスト
レート部２７Ｂの内径寸法Ａよりも１ｍｍ以上大きく設
定し、ストレート部２７Ｂの内周面と金属リング２９の
内周面との間に０．５ｍｍ以上の隙間ｄを確保する構成
としたから、弁ケーシング２２の成形時に、成形型内に
射出された樹脂材料が、ストレート部２７Ｂに対応する
中子と金属リング２９との間に確実に流れ込むようにな
る。これにより、金属リング２９の内周側に、中子の形
状に正確に対応した内径寸法Ａのストレート部２７Ｂを
確実に形成することができる。

【００４８】この場合、ストレート部２７Ｂは、中子の
形状に正確に対応した内径寸法Ａをもって形成されるか
ら、例えば成形された弁ケーシングの流出通路内に別体
の絞り部材を組付ける場合に比較して、絞り部材に形成
されるオリフィス穴径が精度誤差を生じる不具合、ある
いは流出通路と絞り部材との組付け部分から流体が漏洩
する不具合を回避することができる。

【００４９】なお、前記実施例では、筒体として円筒状
の金属リング２９を用いた場合を例に挙げたが、本発明
はこれに限るものではなく、例えば樹脂材料等の非金属
材料からなる筒体を用いてもよく、また角筒状に形成さ
れた筒体を用いてもよい。

【００５０】また、前記実施例では、本発明による電磁
弁をエバポパージ通路の途中に設けたエバポパージコン
トロール弁に適用した場合を例に挙げたが、本発明はこ
のような気体通路開閉用の電磁弁に用いるだけでなく、
例えば燃料噴射弁に接続される燃料通路等の液体通路を
開閉するための電磁弁として用いてもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、流出通路の途中に設けられた絞り通路のストレー
ト部に、該ストレート部よりも大径の内径寸法を有する
筒体をほぼ同心状にインサート成形する構成としたか
ら、弁ケーシングの成形時に、筒体の内周側でストレー
ト部の周壁を均一な肉厚をもって薄肉状に形成すること
ができる。これにより、樹脂材料が硬化するときの収縮
によってストレート部の内径がばらつくのを抑え、一定
の内径寸法をもったストレート部を有する絞り通路を形
成することができる。この結果、流出通路内を流れる流
体に対してばらつきのない一定した流量調整を行うこと
ができる。

【００５２】また、請求項２の発明によれば、筒体の内
径寸法を絞り通路のストレート部内径よりも１ｍｍ以上
大きく設定し、ストレート部の内周面と筒体の内周面と
の間に０．５ｍｍ以上の隙間を確保したから、弁ケーシ
ングの成形時に、該弁ケーシングの成形型内に射出され
た樹脂材料が確実に当該隙間内に流れ込むようになる。
これにより、筒体の内周側に均一な薄肉状の周壁によっ
て囲まれたストレート部を形成することができる。

【００５３】さらに、請求項３の発明によれば、弁ケー
シングの流入通路を燃料タンクからのエバポガスを蓄え
るキャニスタと接続し、流出通路をエンジンの吸気通路
と接続してエバポパージコントロール弁として用いるこ
とにより、エンジンの作動時にキャニスタ内に蓄えられ
たエバポガスが吸気通路に導入されるときに、このエバ
ポガスの流量を、エバポパージコントロール弁の流出通
路の途中に設けたストレート部によって一定に調整する
ことができ、エバポガスを効率良く燃焼させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による電磁弁がエバポパージコ
ントロール弁として適用されたエバポパージシステムを
示す全体構成図である。

【図２】本発明の実施例によるエバポパージコントロー
ル弁を示す縦断面図である。

【図３】図２中の絞り通路、金属リング等を拡大して示
す要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ エンジン本体 ５ 吸気通路 ９ 燃料タンク １２ キャニスタ ２１ エバポパージコントロール弁（電磁弁） ２２ 弁ケーシング ２４ 弁座 ２５ 流入通路 ２６ 流出通路 ２７ 絞り通路 ２７Ｂ ストレート部 ２９ 金属リング（筒体） ３０ 弁体 ３１ 電磁アクチュエータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入通路と流出通路とを有し、該流入通
   路と流出通路との間に弁座が形成された樹脂材料からな
   る弁ケーシングと、該弁ケーシング内に配設され、前記
   弁座に対して離着座することにより前記流入通路と流出
   通路との間を開閉する弁体と、該弁体を離着座させるべ
   く前記弁ケーシングに設けられた電磁アクチュエータと
   を備えた電磁弁において、 前記流出通路の途中にはストレート部を有する流量調整
   用の絞り通路を設け、該絞り通路のストレート部には該
   ストレート部よりも大径な内径寸法を有する筒体をほぼ
   同心状にインサート成形する構成としたことを特徴とす
   る電磁弁。
2. 【請求項２】 前記筒体の内径寸法は前記絞り通路のス
   トレート部内径よりも１ｍｍ以上大きく設定し、前記ス
   トレート部の内周面と前記筒体の内周面との間に０．５
   ｍｍ以上の隙間を確保する構成としてなる請求項１に記
   載の電磁弁。
3. 【請求項３】 前記弁ケーシングの流入通路を燃料タン
   クからのエバポガスを蓄えるキャニスタと接続し、前記
   流出通路をエンジンの吸気通路と接続することにより、
   エバポパージコントロール弁として用いてなる請求項１
   に記載の電磁弁。