JPS6134030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流体の流れ通路の開口を設けられた
室を画定するハウジングを含み、上記ハウジング
内の可動構体が第１の端部位置に向けてこの構体
を押し付ける戻しばねの作用と、付勢された場合
に、上記ばねの作用に逆らつて上記構体を第２の
端部位置にする電磁コイルの作用とを加えられる
ようにされた、電磁的に制御される弁とも呼ばれ
るソレノイド弁に関するものである。

この型式のソレノイド弁はこの技術の分野にお
いて周知されている。多くの場合に、一方の端部
位置は前記可動構体の閉鎖成分の、前記開口を取
囲んだ着座部に対する衝接により画定される。

この型式のソレノイド弁は、前記通路開口がか
なりの横断面積を有している限り、またこの弁の
成分が使用中の迅速な摩損を回避するに足る寸法
にされている限り、申し分なく作動する。

他方において、多数の用途に関し、制御される
べき横断面積はきわめて小さく且つこの弁の全体
の大きさはできるだけ小さくなければならない。
一例として、内燃機関の作動パラメータ、代表的
には排気ガスの組成、に応答して、機関のための
燃料給送系統内の液体燃料の流量を計量するため
の弁の大きさはできるだけ小さくあるべきであ
る。漸進的に変えることのできる開口を提供する
型式のものではないが作動パラメータの値に左右
される口径比を有する、周期的電気パルスを供給
されるソレノイド弁で燃料を計量することがすで
に提案されている。高周波数で作動するには可動
構体が低慣性を有する必要がある。燃料通路の断
面が直接的に制御される場合にはこの弁が開放し
ている場合における流れの横断面積はきわめて小
さくなければならない。

これ等の状況の下においては、弁の成分、特に
閉鎖部材および着座部は迅速に摩損し且つ引裂か
れる。

燃料通路の横断面ではなく一定レベルの室から
燃料を吸上げる負圧を制御することでこの困難を
解決する試みがなされて来た。ソレノイド弁は空
気回路内に配置され且つ大きさが大きくてもよ
い。だがこの解決策は一時しのぎに過ぎない。

改善されたソレノイド弁を提供することが本発
明の一目的である。容積と流体通路の断面とが極
小型であるが長い作動寿命を有するソレノイド弁
を提供することがより特定した目的である。

本発明はきわめてしばしばソレノイド弁が通路
を閉じる必要がないという発見を利用している。
燃料供給系統の上記の例において、機関へ送達さ
れる燃料の流量は、機関が作動している場合の予
定の最小値より常に大きい。

本発明の一面により、案内装置に対する衝接
で、第２の端部位置を決定する鉄心と、この鉄心
と固着した流量制御部材とから成る可動構体を有
し、前記流量制御部材は前記構体が第１の端部位
置にある場合には最大限の横断面積を有する流れ
通路を前記開口と画定しまた前記構体が第２の端
部位置にある場合には零とは異つた最小限の横断
面積を有する流れ通路を前記開口と協同して画定
するようにされたソレノイド弁が提供される。

「オールオアリトル」（安部か僅少）弁（「オー
ルオアナツシング」（全部か皆無）弁に対して）
と呼ばれるこの種の弁は、閉鎖部材が実質上摩損
しないので、きわめて長い寿命を有している。最
小流量横断面に対応した方向における衝接が大き
さの大きい部分相互間で行われることができるし
また平坦な表面を介して行われることができる。

前記閉鎖部材は前記鉄心に堅固に固定されても
よいがその場合は鉄心と閉鎖部材とを精密に機械
仕上げする必要があり、その結果費用が高額とな
る。さらにその上に、このソレノイド弁の作動
中、上記ソレノイド弁が高周波における方形パル
スで制御されている場合には特に、上記鉄心の加
熱により熱膨張が生じ、その結果鉄心が閉鎖部材
から分離されることになる。有利な実施例におい
て、閉鎖部材はばねにより鉄心と一緒に保持され
るがこのばねは前記鉄心上にこの目的で設けられ
ているストツプ表面に閉鎖部材を押し当てて保持
する。

本発明は特定の実施例をなしているソレノイド
弁についての以下の説明で明瞭に理解されるであ
ろう。

添付図面の第１図および第２図には、気化器の
燃料送出し回路内に使用するためのソレノイド弁
が図示されている。この弁は可動構体を位置決め
するハウジング１０から成つている。ハウジング
１０から成つている。ハウジング１０は上記ケー
スを壁１３内に取付けるための雄ねじ１２を設け
られている本体１１から成つている。上記ハウジ
ングは、特に、校正された絞り（図示されていな
い）を一般的に備えている燃料出口チヤンネル１
４に対向して気化器フロート室の壁にしばしば設
けられているねじ孔内に装架されてもよい。従来
の気化器において、前記ねじ孔は気化器の最終的
工場調節中に測定装置に一時的に接続するもので
ある。したがつて、本体１１の前端部分はチヤン
ネル１４内に挿入可能であるようにこのソレノイ
ド弁の残部に比して縮小された直径を有しており
またＯ形リング１５を受け入れるための円形のみ
ぞを設けられている。前記Ｏ形リングとねじ山と
の間に位置決めされている本体の部分は前記フロ
ート室から燃料を導入するための半径方向の入口
開口１６を設けられている。

ハウジング１０はまた本体１１の前端部分に押
込み係合されるかあるいはその他の適当な任意の
手段により堅固に連結される、軸線方向の校正さ
れた開口１８を有するピン１７をも有している。
本体１１とピン１７とは非磁性材料、たとえば青
銅または黄銅から作くられる。

前記弁の電磁回路の静止成分は緊張力を加え且
つ半径方向の隙間を減ずるため弾力性を有するよ
うに長手方向に裂かれた外側チユーブ１９を含ん
でいる。チユーブ１９は前方案内２１のフランジ
上と、リング２２上とにつよく被着されている。
外側チユーブ１９と、前方案内２１とリング２２
とは磁性材料たとえば軟鉄から作くられている。
このソレノイド弁の電気制御コイル２０は案内２
１のカラーとリング２２との間で、チユーブ１９
の内側に位置決めされている。非磁性材料から成
る内部案内チユーブ２３がコイル２０を案内２１
から半径方向に分離している。案内チユーブ２３
はリング２２を越えて後方に突出している。この
案内チユーブは本体１１と、リング２２と、前記
本体内に設置された底壁２４とに協同して、２つ
の電気接続用の耳２６および２７を内部に固定さ
れる絶縁リング２５を受け入れる環状室を画定す
る。内部案内チユーブ２３は後に述べられる目的
で後部を止めピン２８で閉鎖されている。

この弁の可動構体は軟鉄製の鉄心２９から成つ
ており、またこの鉄心はピン２８に衝接する第１
の端部または後方位置と前方平坦表面３０が前方
案内２１の対応した表面に衝接する第２の端部ま
たは前方位置との間で運動するように内部案内チ
ユーブ２３内に滑動自在に装架される。可動鉄心
２９は側方に切欠き部分を形成されて、空気通路
を提供し、かくして空気の圧縮により引き起され
る前記鉄心の往復運動の減衰を回避するようにさ
れている。

前記可動構体はさらに、前方案内２１内に滑動
自在に受けられる、非磁性材料（たとえば青銅）
の針３２をも含んでいる。戻しばね３３が鉄心２
９を第１の端部位置に向けて押し付ける。この位
置にある場合、針３２は開口１８と協同して最大
横断面積積の通路を画定する。前記鉄心がコイル
２０の付勢に応答して第２の端部位置へ移動され
た場合、針３２は開口１８内にゼロにならざる最
小横断面積の通路を画定する。

鉄心２９が前方案内２１に磁気的に固着するの
を防止するため、表面処理を施される、たとえば
銅のフイルムで被覆され、次でニツケルのフイル
ムで被覆されてもよい。この種の被覆のさらに他
の利点は鉄心の表面状態を改善し且つ内部案内チ
ユーブ２３に対する摩擦力を減ずることである。

静止部分の構体の剛性を増大するため、コイル
２０は真空状態樹脂を含浸されるを有利とする。

この弁の組立て方法は従来どおりでよく、した
がつて述べられる必要がない。だが、鉄心２９の
運動範囲はピン２８をチユーブ２３内へ漸進的に
強制挿入することで調節されることができると注
記されてよい。この作動中、前記針の位置の決定
のためピン１７を通して測定工具を挿入すること
ができる。

第３図に図示されている変更された実施例（既
に図示されている部分に対応した部分は同じ符号
で示されている）において、針３２は鉄心２９に
固定されていないでばねにより鉄心２９上に設け
られているベアリング表面に衝接した状態に保持
される。上記針は拡大された後端部分４０を形成
され、その直径は上記部分が鉄心２９の盲孔に滑
動自在に係合するように定められている。前記鉄
心のベアリング表面はその底壁４１上に形成され
て、空気通路が設けられている。

戻しばね３３は拡大された部分を制限する肩部
４２と案内２１との間で圧縮されている。上記戻
しばねの圧縮力が十分であつて、前記針が永久的
に底壁４１に押し当つた状態に維持されることを
包含するこの配列は簡単さの利点を有している。

テストの結果、このソレノイド弁は鉄心に堅固
に取付けられた針を含む可動構体の場合と同様に
申し分のない燃料の制御を提供することと、分離
が存在しないこととが判明している。

以上において述べられたソレノイド弁は多数の
使用の分野を有している。気化器においては、こ
のソレノイド弁はフロート室から主遊転あるいは
バイパス燃料送り出し回路に向けての燃料の流量
を制御するのに使用できる。次でコイルの出力リ
ード線３４が気化器を取付けられた機関の排気内
に配置された酸素のプローブからの信号を入力と
する電子装置を制御するように接続される。

上記のごときソレノイド弁と制御回路とを単に
付加することと、ソレノイド弁を配置するのに通
常は閉鎖ねじを受け入れるねじ孔を利用すること
で従来の気化器を容易に変更することができるこ
とは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は休止状態におけるソレノイド弁の第１
の実施例の縦断面図、第２図は弁の底部の一部を
切り取られた、第１図の右方の端面図、第３図は
他の実施例を示した第１図と同様な縦断面図であ
る。 １０……弁ハウジング、１１……ハウジング本
体、１２……雄ねじ、１４……燃料出口チヤンネ
ル、１７……ピン、１８……軸線方向校正開口、
１９……外側チユーブ、２０……電気制御コイ
ル、２１……前方案内、２２……リング、２３…
…案内チユーブ、２５……絶縁リング、２９……
軟鉄鉄心、３２……針。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体の流れ開口を有するハウジング装置と、
   第１の端部位置と第２端部位置とを有する可動構
   体と、前記可動構体を前記第１の端部位置に向け
   て押し付けるように前記可動構体と作動的に関連
   された戻しばねと、前記ハウジングにより担持さ
   れて、付勢された場合に前記可動構体を前記第２
   端部位置に持つて来るように前記可動構体と作動
   的に関連された電磁コイルとを含み、前記可動構
   体が鉄心と針とを含んで成り、前記ハウジング装
   置との前記鉄心の衝接で、前記針がゼロならざる
   最小黄断面積の通路を前記開口と協同して画定す
   るようにされて成るソレノイド弁。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のソレノイド弁に
   おいて、前記ハウジングが非磁性材料から成る本
   体内に位置決めされた磁気回路とを有し、上記磁
   気回路が前記針案内と、前記コイルを前記鉄心か
   ら半径方向に分離する外側チユーブと、リングと
   を含んで成り且つ前記磁気回路が前記鉄心により
   前記案内と前記リングとの間で閉成されるように
   されて成るソレノイド弁。 ３ 特許請求の範囲第２項記載のソレノイド弁に
   おいて、前記鉄心が前記針により担持され、前記
   開口に対向して位置決めされ且つ平坦な前方表面
   を有し、前記案内の半径方向の後方表面との前記
   前方表面の接触で第２端部位置が決定されるソレ
   ノイド弁。 ４ 特許請求の範囲第２項記載のソレノイド弁に
   おいて、前記ハウジングが、前記案内に取付けら
   れて前記鉄心を滑動自在に受け入れる、非磁性材
   料の案内チユーブから成るソレノイド弁。 ５ 特許請求の範囲第４項記載のソレノイド弁に
   おいて、前記案内チユーブの後方部分に圧力ばめ
   され、前記第１の端部位置が前記ピンに対する前
   記鉄心の衝接により決定される、ソレノイド弁。 ６ 特許請求の範囲第１項記載のソレノイドにお
   いて、前記針が前記鉄心上に設けられたベアリン
   グ表面にばねで押し当てられた状態に保持されて
   成るソレノイド弁。 ７ 特許請求の範囲第６項記載のソレノイド弁に
   おいて、前記針が前記ハウジングと前記針に形成
   された肩部との間で圧縮されている前記戻しばね
   により保持されて成るソレノイド弁。 ８ 特許請求の範囲第７項記載のソレノイド弁に
   おいて、前記肩部が前記針の拡大部分を画定しま
   た前記部分が前記鉄心の円柱状の盲孔腔内に滑動
   自在に受け入れられ、また前記孔腔の底端部が前
   記ベアリング表面を形成して成るソレノイド弁。 ９ 特許請求の範囲第１項記載のソレノイド弁に
   おいて、前記鉄心の前方の面が非磁性材料の薄い
   フイルムで被覆されて成るソレノイド弁。