JPH1182800A

JPH1182800A - 電磁弁

Info

Publication number: JPH1182800A
Application number: JP24968397A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Kobayashi; 信章小林
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】コア部材に対して表面処理を施すことによ
り、その耐食性、信頼性を向上させるようにする。【解決手段】電磁弁１４のケーシング本体１６内には
コア部材２０を挿入し、このコア部材２０には、例えば
無電解めっき処理等を施すことによって耐塩素性を有す
るニッケルめっき層２１を形成する。そして、弁体２４
が開弁したときには、流入口１７から流出口１８に向け
て燃料タンク内のエバポガスが流れる。また、エバポガ
スの一部が弁体２４とコア部材２０との間に流通した場
合でも、コア部材２０の表面に塩素化合物等が生じるの
をニッケルめっき層２１によって防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車の燃
料配管等に用いられ、燃料、ベーパ等の制御に用いて好
適な電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば自動車用のエンジン等で
は、燃料タンク内で揮発した燃料ガス（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
路内に導入して吸入空気と共に燃焼させることにより、
エバポガスが大気中に放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の間にエバポガスを
流通させるためのエバポパージ通路が設けられ、該エバ
ポパージ通路の途中には、エバポガスの流量を制御する
パージ制御弁等の電磁弁が開，閉可能に設けられてい
る。

【０００４】ここで、この電磁弁は、軸方向にコア挿通
穴が形成されると共に、流路の途中に位置して該コア挿
通穴と同軸に弁座が形成された弁ケーシングと、該弁ケ
ーシングのコア挿通穴内に挿嵌されたコア部材と、弁ケ
ーシング内に該コア部材と同軸に設けられ、給電により
磁界を形成する電磁コイルと、コア部材と弁座との間に
位置して弁座に離着座可能に設けられ、該電磁コイルへ
の給電により開弁する常閉の弁体とから構成されてい
る。

【０００５】また、弁ケーシング内に設けられたエバポ
ガス用の流路は、両端側がエバポパージ通路の上流側、
下流側にそれぞれ接続されている。さらに、コア部材の
表面には、亜鉛めっき等の手段を用いて防錆処理が施さ
れている。ここで、亜鉛めっきは、例えばＪＩＳ記号の
ＭＦＺｎ８Ｃと呼ばれる厚さ８μｍ程度のめっき層が施
されている。

【０００６】そして、電磁弁は、エンジン制御用のコン
トロールユニット等から給電されると、電磁コイルがコ
ア部材を介して弁体を磁気的に吸引し、弁体が弁座から
離間してコア部材に当接する。これにより、弁体は開弁
し、前記流路の上流側と下流側とを連通させる。

【０００７】従って、コントロールユニットは、エンジ
ンの運転状態に応じて電磁弁を開，閉させることにより
エバポパージ通路を連通，遮断し、エンジンの運転性に
悪影響を与えないタイミングでキャニスタ内のエバポガ
スをエバポパージ通路から吸気通路内に導入する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、例えば亜鉛めっき等の防錆処理をコア部材
に対して施すことにより、コア部材がエバポガス中に含
まれる水分によって錆びを生じるのを防止している。

【０００９】しかし、例えば寒冷地等では、塩分を含ん
だ融雪剤、凍結防止剤等を路面上で使用することが多い
ため、空気中の塩素濃度が比較的高くなる傾向がある。
そして、この空気を含んだエバポガスが電磁弁の弁ケー
シング内を流通するときには、エバポガス中に含まれる
塩素がコア部材にめっき処理された亜鉛と反応し易くな
り、結果としてコア部材には、潮解性を有する塩化亜鉛
（ＺｎＣｌ2 ）等の付着物が生じる場合がある。

【００１０】特に、弁体の開，閉弁時には、弁体がコア
部材の端面に当接（衝突）を繰返すから、コア部材の端
面（亜鉛めっき層）は空気中の塩素と化学反応を起こし
易くなり、コア部材の端面には塩化亜鉛等の付着物が生
じることになる。

【００１１】このため、従来技術では、弁体のリフト量
がコア部材に生じた付着物によって小さくなることがあ
り、最悪の場合には弁体が塩化亜鉛等の付着物によって
コア部材の端面に固着される虞れがある。

【００１２】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、本発明は、弁体のリフト量が小さくなる
のを防止でき、開，閉弁動作を安定させ、信頼性を向上
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。

【００１３】

【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、軸方向にコア挿通穴が形成されると
共に、流路の途中に位置して該コア挿通穴と同軸に弁座
が形成された弁ケーシングと、該弁ケーシングのコア挿
通穴内に挿嵌されたコア部材と、前記弁ケーシング内に
該コア部材と同軸に設けられ、給電により磁界を形成す
る電磁コイルと、前記コア部材と弁座との間に位置して
前記弁座に離着座可能に設けられ、該電磁コイルへの給
電により開弁する常閉の弁体とからなる電磁弁に適用さ
れる。

【００１４】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記コア部材には、耐塩素性を有するめっき材
料を用いて表面処理を施すことにより保護層を形成した
ことにある。

【００１５】このように構成することにより、例えば弁
ケーシング内の流路を流れる流体中に塩分等が含まれて
いる場合でも、コア部材の表面に塩素化合物等が形成さ
れるのを保護層によって防止できる。

【００１６】また、請求項２の発明では、前記保護層
は、ニッケルまたはクロムを含んだめっき材料により構
成している。

【００１７】これにより、塩素に対する反応性が低いニ
ッケル、クロム等を用いてコア部材の表面に保護層を形
成でき、コア部材の表面に塩素化合物が形成されるのを
防止することができる。

【００１８】さらに、請求項３の発明では、前記保護層
は、コア部材に無電解ニッケルめっき処理を施すことに
より形成している。

【００１９】これにより、無電解めっき処理によってコ
ア部材の表面にニッケルめっき層を形成でき、塩素化合
物が形成されるのを防止できる。

【００２０】また、請求項４の発明では、前記保護層
は、コア部材に硬質クロムめっき処理を施すことにより
形成している。

【００２１】これにより、電気めっき処理を用いてコア
部材の表面にクロムめっき層を形成でき、塩素化合物が
形成されるのを防止できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
電磁弁を、図１ないし図４を参照しつつ詳細に説明す
る。

【００２３】ここで、図１ないし図３は本発明の第１の
実施例による電磁弁を車両用のエバポパージシステムに
適用した場合を示している。

【００２４】１は自動車等の車両に搭載されたエンジン
本体、２は該エンジン本体１に接続された吸気通路を示
し、該吸気通路２には、エアクリーナ３、スロットル弁
４およびコレクタ５が設けられている。そして、吸気通
路２は、コレクタ５の下流側で複数のマニホールド２
Ａ，２Ａ，…（１個のみ図示）に分岐し、該各マニホー
ルド２Ａには、燃料タンク６内の燃料をエンジンの各気
筒内に噴射するための噴射弁（いずれも図示せず）が取
付けられる。

【００２５】７は活性炭等の吸着剤７Ａを内蔵したキャ
ニスタで、該キャニスタ７は配管８を介して燃料タンク
６に接続されている。そして、燃料タンク６内で発生す
るエバポガスは配管８を介してキャニスタ７に流入し、
吸着剤７Ａに吸着されることによってキャニスタ７に一
時的に蓄えられる。また、キャニスタ７には、内部の圧
力を大気圧と等しくするための大気導入管９が接続さ
れ、該大気導入管９には、キャニスタ７内のエバポガス
が外部に漏れるのを防ぐチェック弁１０と、例えばエン
ジンの作動中に開弁し、エンジンの停止時に閉弁するド
レンカット弁１１とが設けられている。

【００２６】１２はキャニスタ７と吸気通路２とを接続
したエバポパージ通路で、該エバポパージ通路１２の途
中には、後述の電磁弁１４，１４を有する２個の分岐通
路１２Ａ，１２Ａが設けられている。また、エバポパー
ジ通路１２には、各分岐通路１２Ａよりも上流側に位置
してパージカット弁１３が設けられ、該パージカット弁
１３は、例えばスロットル弁４が全閉（アイドリング
時）のときに、エバポパージ通路１２の各分岐通路１２
Ａをキャニスタ７側から遮断する。

【００２７】１４，１４はエバポパージ通路１２の各分
岐通路１２Ａに設けられ、パージ制御弁として用いられ
た電磁弁で、該電磁弁１４は、エンジン制御用のコント
ロールユニット（図示せず）等から給電されることによ
り、例えばスロットル弁４の開度等に応じて開，閉制御
され、エバポパージ通路１２の各分岐通路１２Ａを各電
磁弁１４の前，後で連通，遮断させる。

【００２８】そして、コントロールユニットは、例えば
スロットル弁４が全閉または全開のときに、電磁弁１４
を閉弁してエバポパージ通路１２を遮断させ、スロット
ル弁４が全閉または全開以外のときには、電磁弁１４を
開弁してエバポパージ通路１２を連通させると共に、キ
ャニスタ７内のエバポガスをエバポパージ通路１２から
吸気通路２内に導入する構成となっている。

【００２９】次に、本実施例による電磁弁１４につい
て、図２および図３を参照しつつ詳述する。

【００３０】１５は樹脂材料等により形成された電磁弁
１４の弁ケーシングを示し、該弁ケーシング１５は、段
付き円筒状のケーシング本体１６と、該ケーシング本体
１６に一体形成された後述の流入口１７および流出口１
８と、ケーシング本体１６の外周側に嵌合された後述の
コイルカバー２３等とから構成されている。

【００３１】ここで、ケーシング本体１６の基端側（上
端側）には、後述のコア部材２０を挿通するコア挿通穴
１６Ａが軸方向に形成されると共に、該コア挿通穴１６
Ａの先端側（下端側）に位置して環状の弁座１６Ｂが設
けられ、該弁座１６Ｂはコア挿通穴１６Ａと同軸に配置
されている。さらに、ケーシング本体１６内には、図３
に示す如く、コア挿通穴１６Ａと弁座１６Ｂとの間に位
置して後述の弁体２４を収容する弁体収容空間１６Ｃが
設けられている。

【００３２】１７はケーシング本体１６の先端側から径
方向に突出した流入口で、該流入口１７は、一端側が弁
座１６Ｂの外周側に位置して弁体収容空間１６Ｃに連通
し、他端側が図１中に示すエバポパージ通路１２の上流
側に接続されている。

【００３３】１８は流入口１７と共にケーシング本体１
６の先端側から径方向に突出した流出口で、該流出口１
８は、一端側が略円錐状の絞り通路１９を介して弁座１
６Ｂの内周側に開口し、弁体収容空間１６Ｃに連通して
いる。また、流出口１８は、他端側がエバポパージ通路
１２の下流側に接続されている。これにより、ケーシン
グ本体１６内には、流入口１７から弁体収容空間１６
Ｃ、絞り通路１９を介して流出口１８に連通するエバポ
ガス用の流路が形成されている。

【００３４】２０はケーシング本体１６のコア挿通穴１
６Ａ内に挿嵌された棒状のコア部材で、該コア部材２０
は、例えば鉄材等の磁性材料からなり、その表面には後
述のニッケルめっき層２１が形成されている。そして、
コア部材２０は、基端側がコア挿通穴１６Ａから突出
し、後述のハウジング２８にかしめ固定されると共に、
先端側が予め定められた寸法の間隔をもって弁体２４と
対向している。

【００３５】２１はコア部材２０の表面に設けられたニ
ッケルめっき層で、該ニッケルめっき層２１は、図３に
示す如く、耐塩素性を有するニッケル等の金属材料から
なり、コア部材２０に対して無電解ニッケルムめっき等
を施すことにより、所定の厚さ寸法をもって形成されて
いる。そして、ニッケルめっき層２１は、エバポガス中
に含まれる水分、塩分等からコア部材２０を保護するも
のである。

【００３６】２２は弁ケーシング１５内に配設された電
磁コイルで、該電磁コイル２２は、コア部材２０と同軸
になるようにケーシング本体１６の外周側に嵌合され、
その外周側には、コネクタ２３Ａを有する略筒状のコイ
ルカバー２３が固着されている。そして、電磁コイル２
２は、コントロールユニット等からコネクタ２３Ａを介
して給電されることにより、コア部材２０と、後述の弁
体２４、プレート２７、ハウジング２８等とを介して磁
界（閉磁路）を形成する。

【００３７】２４はケーシング本体１６の弁座１６Ｂに
離着座可能に設けられた弁体で、該弁体２４は、鉄材、
磁性ステンレス材等の磁性材料によって短尺な略円筒状
に形成され、ケーシング本体１６の弁体収容空間１６Ｃ
内に位置して弁座１６Ｂとコア部材２０との間に配設さ
れている。また、弁体２４の内周側には、例えばゴム、
樹脂材料等からなり、弁体２４の一部を構成する弾性体
２５が嵌着されている。さらに、弁体２４は、弾性体２
５とコア部材２０との間に配設された付勢ばね２６によ
り弁座１６Ｂに向けて常時付勢されている。なお、弁体
２４に設ける弾性体２５は、弁体２４が弁座１６Ｂに離
着座するときのシール性を高めるものであるから、弾性
体２５は必要に応じて設けられるものである。

【００３８】そして、弁体２４は、図２に示す如く、電
磁コイル２２への給電が停止されているときには、弁座
１６Ｂに着座して閉弁状態を保持し、電磁コイル２２が
給電された場合には、図３に示す如く、コア部材２０に
磁気的に吸引されることにより弁座１６Ｂから離間して
開弁し、コア部材２０に当接する。この場合、弁体２４
のリフト量は、電磁弁１４の製造時に弁座１６Ｂとコア
部材２０の先端面との間隔を調整することによって予め
設定される。

【００３９】２７は弁体２４を取囲むようにケーシング
本体１６の内部に埋設された略筒状のプレートで、該プ
レート２７は、図２に示す如く、金属等の磁性材料によ
って形成されている。そして、プレート２７は、一部が
ケーシング本体１６から径方向外向きに突出した鍔部
（図示せず）となっている。

【００４０】２８は金属等の磁性材料により形成された
略コ字状のハウジングで、該ハウジング２８は、弁ケー
シング１５の基端側に配設され、コア部材２０を嵌合す
る嵌合穴２８Ａ1 が形成されたコア取付板部２８Ａと、
該コア取付板部２８Ａの左，右両側から弁ケーシング１
５に沿って軸方向に延び、先端側がプレート２７の鍔部
に取付けられた一対の側板部（図示せず）と、これらの
各側板部間を連結し、電磁弁１４を外部に取付けるボル
ト２９が径方向外向きに突設された平板状の取付部２８
Ｂとから構成されている。

【００４１】そして、ハウジング２８は、プレート２
７、コア部材２０、弁体２４と共に閉磁路を構成し、電
磁コイル２２が給電されたときに形成される磁界によっ
て、弁体２４を開弁させるものとする。

【００４２】本実施例による電磁弁１４は上述の如き構
成を有するもので、次にその作動について説明する。

【００４３】まず、電磁コイル２２への給電が停止され
ている状態では、図２に示す如く、弁体２４が付勢ばね
２６によってケーシング本体１６の弁座１６Ｂに押圧さ
れ、流入口１７と流出口１８とは遮断されている。これ
により、電磁弁１４は閉弁状態を保持する。

【００４４】また、電磁コイル２２への給電が行われた
場合には、図３に示す如く、弁体２４が付勢ばね２６に
抗してコア部材２０側へと磁気的に吸引され、弁座１６
Ｂから離間して開弁する。この結果、流入口１７と流出
口１８とは、弁体収容空間１６Ｃ、絞り通路１９を介し
て連通され、電磁弁１４は開弁する。

【００４５】ここで、弁体収容空間１６Ｃ内のエバポガ
スは、図３中に示す矢示Ａの如く、ケーシング本体１６
と弁体２４との間に存在する僅かな隙間を介して弁体２
４とコア部材２０との間に流通することがある。

【００４６】しかし、本実施例では、コア部材２０がニ
ッケルめっき層２１に覆われているため、コア部材２０
とニッケルめっき層２１とは、エバポガス中の塩分等と
反応することがなくなり、例えば図３中に仮想線で示す
塩素化合物３０等がコア部材２０と弁体２４との間に付
着するのを防止でき、弁体２４のリフト量が小さくなっ
たり、弁体２４が開弁位置に固着されたりすることはな
い。

【００４７】かくして、本実施例では、コア部材２０に
対して無電解ニッケルめっき等を施すことによりニッケ
ルめっき層２１を形成する構成としたから、エバポガス
中に含まれる塩分、水分等によってコア部材２０の表面
に塩素化合物等が生じるのを確実に防止でき、コア部材
２０とニッケルめっき層２１の耐食性を大幅に向上させ
ることができる。

【００４８】そして、電磁弁１４が開弁するときには、
弁体２４のリフト量がコア部材２０、ニッケルめっき層
２１に生じた塩素化合物３０等によって小さくなった
り、弁体２４がコア部材２０と固着したりするのを確実
に防止でき、弁体２４をコントロールユニット等からの
給電に応じて安定的に開，閉させることができる。

【００４９】これにより、キャニスタ７内のエバポガス
をエンジンの運転性を損なうことなく適切なタイミング
で吸気通路２側に導入でき、信頼性を大幅に向上させる
ことができる。

【００５０】また、無電解めっき処理によりニッケルめ
っき層２１を形成したから、例えばコア部材２０が比較
的大きな形状、複雑な凹凸等を有する場合でも、ニッケ
ルめっき層２１を所定の膜厚で容易に形成することがで
き、その品質を安定化させることができる。これによ
り、弁体２４のリフト量を高精度に設定でき、電磁弁１
４の製造時に流量を正確に調整することができる。

【００５１】次に、図４は本発明による第２の実施例を
示し、本実施例では、前記第１の実施例と同一の構成要
素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。しかし、本実施例による電磁弁３１の特徴は、例え
ば硬質クロムめっき等の電気めっき処理を施すことによ
り、コア部材３２の表面に耐塩素性を有するクロムめっ
き層３３を形成し、弁体３４の表面にクロムめっき層３
５を形成する構成としたことにある。

【００５２】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができる。

【００５３】なお、前記各実施例では、保護層をニッケ
ルめっき層２１、クロムめっき層３３，３５によって構
成した場合を例に挙げて述べたが、本発明はこれに限ら
ず、保護層をニッケル、クロム等の合金によって形成し
てもよい。また、例えば錫（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）等の比
較的高い耐塩素性を有する金属材料、これらの合金等に
よって保護層を形成してもよく、さらに例えば樹脂材料
等を用いてコア部材２０，３２に耐食性を有するコーテ
ィングを施す構成としてもよい。

【００５４】また、前記各実施例において、第１の実施
例では、コア部材２０のみにニッケルめっき層２１を形
成するものとして述べたが、本発明はこれに限らず、コ
ア部材２０だけでなく弁体２４にもニッケルめっき層を
形成する構成としてもよく、一方第２の実施例では、弁
体３４のクロムめっき層３５を省略し、コア部材３２の
みにクロムめっき層３３を形成する構成としてもよい。

【００５５】さらに、前記各実施例では、例えば無電解
めっき、電気めっき等の手段によってニッケルめっき層
２１、クロムめっき層３３を形成する構成としたが、本
発明はこれに限らず、例えば真空蒸着法、スパッタリン
グ法、ＣＶＤ法等を用いて保護層を形成する構成として
もよい。

【００５６】また、前記各実施例では、電磁弁１４，３
１をパージ制御弁として自動車等のエバポパージシステ
ムに適用した場合を例に挙げて述べたが、本発明はこれ
に限らず、気体または液体の流路を開，閉させる電磁弁
であれば任意の電磁弁に適用してもよい。

【００５７】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、コア部材に対して耐塩素性を有するめっき材料を
用いて保護層を形成する構成としたから、弁ケーシング
内を流れる流体中の塩分、水分等によってコア部材の表
面に塩素化合物等が生じるのを確実に防止でき、コア部
材および保護層の耐食性を大幅に向上させることができ
る。これにより、弁体のリフト量が小さくなったり、弁
体が開弁時にコア部材側と固着したりするのを確実に防
止でき、その開，閉弁動作を安定化できると共に、信頼
性を大幅に向上させることができる。

【００５８】また、請求項２の発明によれば、保護層を
ニッケルまたはクロムを含んだめっき材料により構成し
たから、耐塩素性を有するニッケル、クロム等の保護層
によってコア部材の表面に塩素化合物等が生じるのを確
実に防止でき、弁体を安定して開，閉弁させることがで
きると共に、コア部材および保護層の耐食性、信頼性を
大幅に向上させることができる。

【００５９】また、請求項３の発明によれば、無電解ニ
ッケルめっき処理によってニッケルめっき層を形成する
構成としたから、所定の膜厚を有するニッケルめっき層
をコア部材に対して容易に形成でき、弁体のリフト量を
コア部材と弁座との間で確実に設定できると共に、電磁
弁の流量を正確に調整することができる。また、コア部
材が比較的大きな形状、複雑な凹凸等を有する場合で
も、ニッケルめっき層の膜厚をコア部材の表面全体に亘
って均一に形成でき、品質を大幅に向上させることがで
きる。

【００６０】さらに、請求項４の発明によれば、硬質ク
ロムめっき処理によってクロムめっき層を形成する構成
としたから、所定の膜厚を有するクロムめっき層をコア
部材に対して容易に形成でき、品質を安定化させること
ができる。これにより、弁体のリフト量をコア部材と弁
座との間で確実に設定でき、電磁弁の流量を正確に調整
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例による電磁弁を用いたエバポパー
ジシステムを示す全体構成図である。

【図２】図１中の電磁弁を示す縦断面図である。

【図３】電磁弁が開弁した状態を示す図２中の要部拡大
図である。

【図４】第２の実施例による電磁弁を示す図３と同様の
要部拡大図である。

【符号の説明】１４，３１電磁弁１５弁ケーシング１６ケーシング本体１６Ａコア挿通穴１６Ｂ弁座２０，３２コア部材２１ニッケルめっき層（保護層）２２電磁コイル２４，３４弁体３３，３５クロムめっき層（保護層）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸方向にコア挿通穴が形成されると共
に、流路の途中に位置して該コア挿通穴と同軸に弁座が
形成された弁ケーシングと、該弁ケーシングのコア挿通
穴内に挿嵌されたコア部材と、前記弁ケーシング内に該
コア部材と同軸に設けられ、給電により磁界を形成する
電磁コイルと、前記コア部材と弁座との間に位置して前
記弁座に離着座可能に設けられ、該電磁コイルへの給電
により開弁する常閉の弁体とからなる電磁弁において、
前記コア部材には、耐塩素性を有するめっき材料を用い
て表面処理を施すことにより保護層を形成する構成とし
たことを特徴とする電磁弁。
【請求項２】前記保護層は、ニッケルまたはクロムを
含んだめっき材料により構成してなる請求項１に記載の
電磁弁。
【請求項３】前記保護層は、前記コア部材に無電解ニ
ッケルめっき処理を施すことにより形成してなる請求項
１または２に記載の電磁弁。
【請求項４】前記保護層は、前記コア部材に硬質クロ
ムめっき処理を施すことにより形成してなる請求項１ま
たは２に記載の電磁弁。