JPH1089525A

JPH1089525A - 電磁弁

Info

Publication number: JPH1089525A
Application number: JP24048396A
Authority: JP
Inventors: Fumiyoshi Murakami; 史佳村上
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1996-09-11
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】弁部材の厚みが変化しても制御流量の増減を
防止し、流量制御の応答性を向上する電磁弁を提供す
る。【解決手段】弁部材２２は、例えばニトリルブチレン
ゴムで形成されており、板ばね２３の付勢力により弁座
４３に付勢されている。コイル１３に通電することによ
り可動コア２１が固定コア１１に吸引されると、弁部材
２２は係止部材３４に係止される。調整部材３３は弁部
材２２と同じニトリルブチレンゴムで形成されている。
燃料に晒されることにより弁部材２２が膨潤すると調整
部材３３も膨潤するので、弁部材２２を係止する係止部
材３４の位置が弁部材２２の膨潤分だけ移動する。した
がって、弁部材２２が膨潤しても弁部材２２の移動量が
変化しないので制御流量を所定値に保持できる。さら
に、弁部材２２の移動量を小さくできるので流量制御の
応答性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体通路を開閉す
る弁部材をゴムで形成した電磁弁に関するものであり、
例えば、車両の蒸発燃料パージシステムにおいて負圧源
に接続される電磁弁に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より、例えば車両の蒸発燃料パージシ
ステムに用いられる電磁弁において、実開平５−８３５
５７号公報に開示されているように高いシール性を確保
するために弁部材をゴムで形成するものが知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする謀題】しかしながら、弁部材
をゴムで形成した電磁弁においては、弁部材が燃料等の
流体に接するうちに膨潤し、弁部材の厚みが増加するこ
とがある。弁部材の厚みが増加すると弁部材が弁座から
ストッパに係止されるまでの移動量が減少し、弁部材と
弁座との間で形成される開口面積が減少することにより
流体の制御流量が変化するという問題がある。

【０００４】このような弁部材の膨潤による流体の制御
流量の変化を低減するために次のような対処方法が考え
られる。弁座における流路径を小径化し、弁部材の移
動量を大きくすることにより移動量全体に対する移動量
の減少の割合を小さくする。即ち、開口面積の減少を小
さくする。弁部材を薄肉化することにより弁部材の厚
みの増加量を小さくする。

【０００５】しかし、前述したおよびの対処方法に
は次のような問題がある。弁部材の移動量が大きくな
ることにより流量制御の応答性が低下する。弁部材の
強度が低下するとともに、開閉時における弁部材とスト
ッパおよび弁座との衝突音が大きくなる。本発明はこの
ような問題を解決するためになされたものであり、弁部
材の厚みが変化しても制御流量の増減を防止し、流量制
御の応答性を向上する電磁弁を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１または
２記載の電磁弁によると、弁部材の膨張および収縮に応
じ、弁部材の移動量を規制する係止部材の位置を調整す
る位置調整手段を備えることにより、弁部材の厚みが変
化しても弁部材の移動量が変化しないので制御流量が変
化しない。さらに、弁部材で開閉する流体通路の流路面
積を大きく、弁部材の移動量を小さくすることができる
ので、流量制御の応答性が向上する。

【０００７】また、弁部材の厚みを大きくすることによ
り、開閉時における弁部材の衝突音を低減できる。本発
明の請求項３記載の電磁弁によると、調整部材と弁部材
とを同じ材質で形成することにより、弁部材の移動量を
一定に保ちやすくなり、流体流量を高精度に制御でき
る。

【０００８】本発明の請求項４記載の電磁弁によると、
位置調整手段の位置を可変し、弁部材の移動量を調整す
る移動量調整手段を備えることにより、流量特性に応じ
た弁部材の移動量を規定できる。したがって、電磁弁の
共通化が可能になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
複数の実施例を図面に基づいて説明する。（第１実施例）本発明の第１実施例による電磁弁を蒸発
燃料パージシステムのパージ制御弁に適用した例を図２
に示し、簡単に概要を説明する。燃料タンク１００で発
生した蒸発燃料はキャニスタ１０１に吸着される。電磁
弁１０の吸入ポート４１はキャニスタ１０１に接続し、
排出ポート４２は吸気管１０２に接続している。キャニ
スタ１０１に吸着された蒸発燃料はエンジンの負荷条件
に応じ電磁弁１０を開弁することにより、吸気管１０２
内の負圧を利用して吸入ポート４１から排出ポート４２
を経て吸気管１０２にパージされるので、蒸発燃料の大
気への放出が防止される。

【００１０】次に電磁弁１０の構成について詳細に説明
する。図１に示すように、電磁弁１０の固定コア１１の
外周にコイルボビン１２が配設され、このコイルボビン
１２に電磁ソレノイドとしてのコイル１３が巻回されて
いる。コイル１３の外周はハウジング５０で覆われてい
る。ハウジング５０に埋設されたコネクタピン５１はコ
イル１３と電気的に接続している。

【００１１】可動体２０は、可動コア２１、弁部材２２
および板ばね２３からなる。可動体２０の外周を取り囲
むハウジング５０内にマグネチックプレート１５が埋設
されている。可動コア２１は円筒状に形成されており、
円板状の板ばね２３に固定されている。板ばね２３の外
周部はハウジング５０とケース４０に挟持されており、
板ばね２３の内周部は弁部材２２に嵌合している。弁部
材２２は、例えばＮＢＲ（ニトリルブチレンゴム）で形
成されており、板ばね２３の付勢力により弁座４３に付
勢されている。コイル１３に通電することにより可動コ
ア２１が固定コア１１に吸引されると、弁部材２２は後
述する係止部材３４に係止される。

【００１２】固定軸１６の一方の端部は固定コア１１に
圧入等で固定されており、固定軸１６の他方の端部にス
トッパサブＡＳＳＹ（アセンブリ）３０が取付けられて
いる。図４に示すように、ストッパサブＡＳＳＹ（アセ
ンブリ）３０は、支持部材３２、調整部材３３および係
止部材３４からなる。支持部材３２および調整部材３３
は特許請求の範囲に記載した「位置調整手段」を構成し
ている。支持部材３２は円板状に形成されており、支持
部材３２の内周は固定軸１６の先端に嵌合している。調
整部材３３は弁部材２２と同じＮＢＲで形成されてお
り、調整部材３３の弁部材側端部は支持部材３２に支持
されている。

【００１３】係止部材３４は円筒部３４ａおよび円板部
３４ｂからなる。円筒部３４ａの弁部材側端部は調整部
材３３の弁部材側端部よりも弁部材側に突出している。
係止部材３４は、弁部材２２を係止することにより弁部
材２２の移動量、つまり最大リフト位置を規制する。円
板部３４ｂは調整部材３３の反弁部材側端部と結合して
いる。

【００１４】調整部材３３と固定軸１６、ならびに調整
部材３３と係止部材３４との径方向の間には膨潤前の状
態で間隙ｄが形成されており、調整部材３３が膨潤して
も固定軸１６および係止部材３４に当接しない大きさに
設定されている。ケース４０には吸入ポート４１および
排出ポート４２が一体に形成されており、弁部材２２が
弁座４３から離座すると、吸入ポート４１の吸入通路４
１ａから流入した蒸発燃料が排出ポート４２の排出通路
４２ａから排出される。吸入通路４１ａおよび排出通路
４２ａは特許請求の範囲に記載した「流体通路」を構成
している。

【００１５】次に電磁弁１０の作動について説明する。 (1) コイル１３への通電オフ時、弁部材２２は板ばね２
３の付勢力により弁座４３に着座している。したがっ
て、吸入通路４１ａと排出通路４２ａとの連通は遮断さ
れるので、キャニスタ１０１に吸着された蒸発燃料は吸
気管１０２にパージされない。

【００１６】(2) コイル１３に通電すると、コイル１３
に発生する磁力により可動コア２１は固定コア１１に吸
着され、弁部材２２が弁座４３から離座する。これによ
り、キャニスタ１０１に吸着された蒸発燃料が、吸入通
路４１ａ、排出通路４２ａを経て吸気管１０２内ににパ
ージされる。可動コア２１および弁部材２２の移動は弁
部材２２が係止部材３４に係止されることにより停止す
る。

【００１７】ここで、電磁弁１０を経てパージされる蒸
発燃料の流量は弁部材２２と弁座４３とで形成する開口
面積が変化することにより増減する。弁部材２２は燃料
に晒されることにより図３の二点鎖線に示されるように
膨潤し、厚みが膨潤前のＬからＬ＋ΔＬに増加する。こ
の厚みの増加により弁部材２２はΔＬだけ係止部材３４
に近づく。

【００１８】調整部材３３も燃料に晒されることにより
図５に示すように膨潤する。調整部材３３は弁部材２２
と同じ材質で形成され、膨潤前の状態で支持部材３２と
係止部材３４の円板部３４ｂとの間の厚みが弁部材２２
と同じ厚みＬに形成されている。したがって、調整部材
３３が膨潤すると支持部材３２と係止部材３４との間の
厚みが膨潤前のＬからＬ＋ΔＬに増加する。支持部材３
２は固定軸１６に固定されているので、支持部材３２と
係止部材３４との間で調整部材３３の厚みが増加する
と、この厚みの増加は反弁部材側に延びる。この調整部
材３３の延びに伴い、係止部材３４はΔＬだけ弁部材２
２から遠ざかる。係止部材側にΔＬ近づいた弁部材２２
の膨張が係止部材３４が弁部材２２からΔＬ遠ざかるこ
とによりキャンセルされ、弁部材２２が係止部材３４に
係止されるまでの移動量は膨潤前および膨潤後に関わら
ず変化しない。したがって、膨潤前と膨潤後において弁
部材２２は同じ移動量を保持するので電磁弁１０は同じ
流量を制御できる。

【００１９】次に、図６に示す比較例と比較して第１実
施例の効果を説明する。図６に示す比較例は、可動体６
０の弁部材６２を係止する係止部に膨潤のキャンセル手
段をもたないものである。可動体６０は可動コア６１、
弁部材６２および円板状の可撓性部材６３からなる。弁
部材６２はゴム製であり、スプリング６４により弁座４
３に向けて付勢されている。コイル１３に通電すると、
スプリング６４の付勢力に抗して可動コア６１が固定コ
ア６５に吸引され、弁部材６２が固定コア６５の係止部
６５ａに係止される。

【００２０】弁部材６２が燃料に晒されることにより膨
潤しても、固定コア６５の係止部６５ａの位置は変化し
ないので、係止部６５ａに係止されるまでの弁部材６２
の移動量が減少する。したがって、弁部材６２の開閉に
よる制御流量が変化する。弁部材６２をフッ素系ゴムで
形成することにより膨潤量を低減することはできるが、
コストが高く、かつ完全には膨潤を抑えるとができな
い。また、弁部材６２を薄肉化することにより膨潤量を
低下させることはできるが、弁部材６２の耐久性が低下
することに加え、開閉時における弁部材６２の衝突音が
増加する。

【００２１】比較例のような構成では、図７に示すよう
に膨潤による移動量の減少を予想し、膨潤前の弁部材６
２の移動量ｂ₁を所望の移動量ｂ₂より大きく設定して
おくことは弁部材６２の膨潤に対する一つの対策であ
る。弁部材６２が膨潤し移動量が減少するとｂ₂に示す
所望の移動量が得られる。しかしながら、弁部材６２の
移動量が膨潤量により変化するので流量を高精度に制御
することが困難である。これに対し第１実施例では、弁
部材２２の膨潤を調整部材３３の膨潤によりキャンセル
するので、膨潤前および膨潤後で移動量ａが変化しな
い。したがって、流量を高精度に制御可能である。

【００２２】また比較例では、弁部材６２の膨潤による
流量の変化を抑制するために第１実施例よりも弁座の内
径を小さく、弁部材の所望の移動量を大きくしている。
したがって、第１実施例と同一の流量にするためには第
１実施例よりも弁部材の移動量を大きくする必要がある
ので応答性が劣る。これに対し第１実施例では比較例よ
りも小さな移動量で同量の流量を制御できるので応答性
が向上する。したがって、図８に示すようにコイルに通
電するデューティ比による制御可能範囲が増加するの
で、車両のアイドル運転から走行全域での制御が可能と
なる。例えば、蒸発燃料濃度が高い場合にも、空燃費Ａ
／Ｆを変動させることなく蒸発燃料をパージ制御でき
る。

【００２３】さらに第１実施例では、弁部材２２の膨潤
が調整部材３３によりキャンセルされるので弁部材の厚
みを増大することができる。これにより、開閉時におけ
る弁部材の係止部材および弁座との衝突音を低減するこ
とができる。（第２実施例）本発明の第２実施例を図９に示す。第１
実施例と同一構成部分には同一符号を付す。

【００２４】固定軸７１は固定コア１１に形成された貫
通孔１１ａに移動可能に挿入されている。固定軸７１の
一端に移動量調整手段としてのねじ７２が取付けられて
おり、ねじ７２に形成された雄ねじ部７２ａは貫通孔１
１ａに形成された雌ねじ部１１ｂとねじ結合している。
ねじ７２のねじ込み量はドライバ等により電磁弁外部か
ら容易に調整することができる。

【００２５】ストッパサブＡＳＳＹ３０は固定軸７１の
他端に取付けられており、第１実施例と同一の構成であ
る。第２実施例では、ねじ７２のねじ込み量を調整する
ことにより、ストッパサブＡＳＳＹ３０全体の位置を容
易に変更することができる。したがって、エンジンの特
性に合わせてストッパサブＡＳＳＹ３０の位置を調整で
きるので、電磁弁７０を共通化し、製造コストを減少す
ることができる。

【００２６】以上説明した本発明の複数の実施例では、
弁部材２２および調整部材３３を例えば比較的安価なＮ
ＢＲで形成した。ＮＢＲはフッ素系ゴムに比較して膨潤
量が大きいが、本実施例では弁部材２２の膨潤量を調整
部材３３がキャンセルするので、弁部材２２および調整
部材３３に用いるゴムは耐燃性を有していれば良く、安
価なゴムを用いることができる。

【００２７】また本実施例では弁部材２２および調整部
材３３が膨潤、つまり膨張した場合について説明した
が、本発明の位置調整手段は弁部材が収縮する場合にも
有効である。したがって、蒸発燃料パージシステム以外
にも、電磁弁にゴム製の弁部材を用い弁部材の膨張およ
び収縮に関わらず制御流量を所望の値に制御する必要の
あるシステムであればどのようなシステムに本発明の電
磁弁を用いることも可能である。

【００２８】また上記複数の実施例では、板ばね２３を
介して可動コア２１に弁部材２２を取付け、係止部材３
４が弁部材２２を係止する構成を示したが、可動コアに
直接弁部材を取付け、係止部材が可動コアを係止する構
成にすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による電磁弁を示す断面図
である。

【図２】第１実施例の電磁弁を用いた蒸発燃料パージシ
ステムを示す構成図である。

【図３】第１実施例の可動体を示す断面図である。

【図４】第１実施例のストッパサブＡＳＳＹを示す断面
図である。

【図５】第１実施例のストッパサブＡＳＳＹにおける膨
潤前および膨潤後の状態を示す断面図である。

【図６】第１実施例の比較例を示す断面図である。

【図７】第１実施例と比較例による弁部材の移動量と流
量との関係を示す特性図である。

【図８】第１実施例と比較例によるデューティ比と流量
との関係を示す特性図である。

【図９】本発明の第２実施例による電磁弁を示す断面図
である。

【符号の説明】

１０電磁弁１１固定コア１３コイル（電磁ソレノイド）１６固定軸２０可動体２１可動コア２２弁部材３０ストッパサブＡＳＳＹ３２支持部材（位置調整手段）３３調整部材（位置調整手段）３４係止部材４１ａ吸入通路（流体通路）４２ａ排出通路（流体通路）４３弁座７２ねじ（移動量調整手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁ソレノイドと、固定コアと、前記電磁ソレノイドに通電することにより前記固定コア
に吸引される可動コアと、前記可動コアとともに移動し流体通路を開閉するゴム製
の弁部材と、前記弁部材の移動量を規制する係止部材と、前記弁部材の膨張および収縮に応じ、前記弁部材の移動
量をほぼ一定に保つように前記係止部材の位置を調整す
る位置調整手段と、を備えることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】前記位置調整手段は、前記弁部材の膨張
および収縮に応じて膨張および収縮する調整部材と、前
記調整部材を支持する支持部材とを有し、前記係止部材は、前記支持部材による前記調整部材の支
持位置よりも反弁部材側で前記調整部材に結合され、前
記調整部材よりも前記弁部材側に突出していることを特
徴とする請求項１記載の電磁弁。
【請求項３】前記調整部材は前記弁部材と同じ材質で
形成されることを特徴とする請求項２記載の電磁弁。
【請求項４】前記位置調整手段の位置を可変し、前記
弁部材の移動量を調整する移動量調整手段を備えること
を特徴とする請求項１、２または３記載の電磁弁。