JPS62113977A

JPS62113977A - 電磁弁装置

Info

Publication number: JPS62113977A
Application number: JP60254215A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Morioka; 森岡　寛明; Kan Nakamura; 完中村
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1985-11-13
Filing date: 1985-11-13
Publication date: 1987-05-25
Also published as: US4732362A; JPH0250348B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的１［産業上の利用分野］本発明は、オン／オフタイプの電磁弁装置に関し、例え
ば、自動車の吸気制御のように、オン／オフ動作を繰り
返し、オン期間とオフ期間とのデユーティを調整して流
量制御を行なう場合の制御弁として利用できる。

［従来の技術］この種の電磁弁装置としては、例えば実公昭５７−１９
５０４号公報に開示されたものが知られている。

この種の電磁弁装置においては、一般に、可動部即ち弁
体をダイアフラムで偏移可能に支持し、この弁体に固着
した可動鉄心の近傍に固定鉄心を対向させ、電気コイル
の付勢によって固定鉄心を励磁し、それによって可動鉄
心を固定鉄心に吸引する。可動鉄心の動きによって、弁
体と弁座との間隙が開閉し、それによって電磁弁の流路
が開閉する。

［発明が解決しようとする問題点］上記のような構成の電磁弁装置においては、可動鉄心が
固定鉄心に吸引される時に１両者が衝突する。、従来の
電磁弁では、この種の衝突は避けられない。従って、オ
ン／オフ動作を短時間で何回も繰り返すデユーティ制御
を行なう用途では、常時大きな作動音が発生するし、衝
突部分の摩耗により寿命が短くなる。

本発明は、可動部の移動による衝突をなくすることを目
的とする。

［Ｊ１！明の構成コ［問題点を解決するための手段］上記目的を達成するため、本発明においては。

弁体の偏移量に応じて、該弁体を支持する可撓性支持手
段に当接する領域が少なくとも２種に変化する案内面を
形成した案内部材を設ける。

［作用〕まず、可動鉄心が固定鉄心に衝突する動作原理について
説明する。可撓性支持手段、例えばダイアフラムは、一
般にその外周部の予め定めた固定位置で支持されるので
、可撓性支持手段に加わる荷重と該手段の偏移量との関
係はほぼ比例関係になる（第４図に一点鎖線で示す特性
）。一方、吸引力は、第４図に点線で示すように、固定
鉄心と可動鉄心とのギャップが小さくなる程、大きくな
る。

可動鉄心が停止する位置は、可撓性支持手段に加わる荷
重とそれに加わる吸引力とがバランスする位置であるが
、第４図から分かるように、常に吸引力の方が大きい。

吸引力を小さくすれば、可撓性支持手段の偏移量が零の
時に、それを動かすことができない。従って、可撓性支
持手段に支持される可動鉄心は、固定鉄心に衝突した位
置まで偏移して停止する。

この現象をなくするためには、可撓性支持手段に加わる
荷重と該手段の偏移量との関係を変える必要がある。即
ち、可撓性支持手段の偏移量に応じた荷重が、第４図に
実線で示すように、吸引力の変化のカーブよりも大きく
変化する特性になれば、ギャップが雲になる前に、荷重
と吸引力とがバランスし、衝突を避けられる。

そこで、この発明においては可撓性支持手段の支点を移
動することによって、この特性を実現している。

即ち、例えば曲面状に形成した案内面を有する案内部材
を可撓性支持手段に対向させれば、回定鉄心が吸引され
る時又は常時、可撓性支持手段は案内部材に形成した曲
面に当接し、その曲面に沿うように変形するので、その
当接領域は可撓性支持手段の偏移量に応じて連続的に変
化する。つまり、可撓性支持手段は、ケーシングに支持
される外周位置よりも内側の当接領域で移動が規制され
るので、その当接領域の最も内側の位置を支点として変
形することになる。即ち支点が移動する。これにより、
第４図に実線で示す特性が得られ、従って前記衝突は防
止される。

なお、本発明は上述のような原理に従うものであるから
、最小限１つの支点移動が可撓性支持手段にあればよい
。従って、案内面の形状は必ずしも曲面に限らず１例え
ば、曲面を折線で近似した多角形状の面でもよい。

ところで、上記のような構成の電磁弁装置において動作
のばらつきをなくするには、常に同一の位置で可動鉄心
を停止させる必要がある。しかし、従来のゴム等で構成
されるダイアフラムの場合には、支点の位置が不明確で
あるし、温度等の影響を受けると特性が変化し易く、動
作があまり安定しない。そこで本発明の好ましい実施例
においては、可撓性支持手段を、支点の変化が明確な金
属で構成し、更にその剛性を下げるために開口部を形成
する。

本発明の他の目的及び特徴は、図面を参照した以下の実
施例説明によって明らかになろう。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は一実施例の電磁弁装置の縦断面図であり、第２図は第
１図の電磁弁装置の平面図である。

第１図及び第２図を参照する。２３が非磁性体材料で構
成したケーシングである。ケーシング２３の内部には、
固定鉄心２０．ボビン２１．電気コイル２２等々が配置
されている。電気コイル２２は、ボビン２１に巻回され
ている。ボビン２１は、非磁性体であり、固定鉄心２０
の外周に嵌合している。

２７は、前記ケーシング２３と結合されたボディであり
、非磁性体でなっている。ボディ２７の内空間には、流
ｊ！＄２６が形成され、該流路２６と連通するポート２
４．２５がボディ２７の外側に開口している。

ボディ２７に形成した弁座３４に、弁体２９が対向して
いる。弁体２９には、焼付成形により、可動鉄心３１が
一体に固着されている。弁体２９の外周には、ドーナツ
板形状の金属製の板ばね３０が固着しである。この板ば
ね３０の外周には、環状のリップ３２が焼付形成により
一体に固着されている。このリップ３２は、板ばね３０
をケーシング２３とボディ２７に支持するとともに、室
２６を気密にシールする。

弁体２９．板ばね３０．可動鉄心３ｔ、リップ３２等々
でなる弁体部３３を、第３ａ図及び第３ｂ図に示す。こ
れらの図面を参照すると、板ばね３０には、その周方向
に細長い形状の及び小円形状の多数の開口３０ａが形成
されている。これらの開口３０ａは、板ばね３０の剛性
を小さくするために形成したものである。

可動鉄心３■は、固定鉄心２０の凹部３０ａに配置した
圧縮コイルスプリング３５によって、固定鉄心２ｏから
離れる方向に常時力を受け、それによって、電気コイル
２２が消勢されている時には、弁体２９が弁座３４に当
接し、流路を閉じた状態を維持する。なおこの例では、
弁体２９が弁座３４に当接する状態で、板ばね３０は変
形量がＯになる。

仮ばね３０の外周近傍の領域に当接する位置に。

磁性体でなるサイドヨーク２８が配置しである。

このサイドヨーク２８は、固定鉄心２０と結合した磁性
体でなるヨーク３Ｇに結合されている。サイドヨーク２
８の板ばね３０と当接する面２８ａは、中央部が周囲に
対して固定鉄心２０の方に凹んだ形状になっており、こ
の面は曲面に形成されている。

従って、可動鉄心３１の吸引によって、サイドヨーク２
８に当接した仮ばね３０が固定鉄心２０の方向に偏移す
ると、その偏移量が大きくなるに従って、板ばね３０が
サイドヨーク２８ａに当接する領域は徐々に中心方向に
までのびる。つまり、可動鉄心３１の偏移量に応じて板
ばね３０の支点が移動し、板ばね３０の変形可能な領域
の大きさ。

即ち径が変わる。

これにより、板ばね３０に加わる荷重は、第４図に実線
で示すように、可動鉄心３１と固定鉄心２０とのギャッ
プが小さくなるに従って、急激に大きくなる。もしサイ
ドヨーク２８による支点の移動がないとすれば、この荷
重は可動鉄心３１の偏移量にほぼ比例し、第４図に一点
鎖線で示すような直線的な特性が得られる。

一方、電気コイル２２を所定の電流で付勢すると、それ
によって生じる磁束が、固定鉄心２０−ヨーク３６−サ
イドヨーク２８−可動鉄心一固定鉄心２０−・・・、と
いう磁路を通るため、固定鉄心２０と可動鉄心３１との
間に吸引力が作用する。

°この吸引力は、第４図に点線で示すように、固定鉄心
２０と可動鉄心３１とのギャップに応じて変化する。

この例では、第５ａ図に示すように、弁体２９が弁座３
４に当接した状態、即ちギャップの大きさがＧ２である
時には、吸引力が板ばね３０に加わる荷重よりもずっと
大きいために、可動鉄心３１が固定鉄心２０に引かれて
移動する。そして、可動鉄心３１が、第５ｂ図に示すよ
うにギャップの大きさがＧ１になる位置まで移動すると
、第４図に示すように、吸引力と荷重の大きさとが一致
し、従って可動鉄心３【の移動は停止する。つまり、こ
の例では、可動鉄心３１が固定鉄心２０に衝突すること
はない。

なお、第１図において、３７及び３８は電気コイル２２
と電気的シ；接続された端子、３９及び４０はシール用
の０リングである。

第６図及び第７図に、変形例を示す。第６図に示す実施
例では、サイドヨーク２８を平面的な形状に形成し、リ
ップ３２を可動鉄心の近傍まで延長して、その板ばね３
０と当接する面３２ａを曲面に形成して、前記実施例の
サイドヨーク２８の面２８ａと同一の作用を実現してい
る。リップ３２は変形し易いため、その延長部は、サイ
ドヨーク２８によって支持されている。

第７図に示す実施例では、ボビン２１の一端を板ばね３
０と当接する位置まで延長し、その当接面２１ａを曲面
に形成しである。この例では、サイドヨーク２８はボビ
ン２１の内側の位置に配置しである。

なお、上記実施例においては板ばね３０を支持する各面
２８ａ、３２ａ及び２１ａを、弓形のような曲面に形成
しであるが、板ばね３０の支点を２種以上に変化させう
る形状であれば、他の形状であってもよい０例えば、多
角形状の面でもよい。

但し、突起を設けたり、支点が急激に移動するような形
状にすると、その支持手段と板ばねとで衝突が生じるか
もしれないから、上記実施例のような形状にする方が好
ましい。

また、実施例では弁体を支持するために板ばね３０を用
いたが、一般の電磁弁に備わっているようなゴム等で構
成されるダイアフラムに変更してもよい。但し、この種
のダイアフラムの場合には、金属のように支点の変化が
はっきりしていないので、上記実施例のような好ましい
結果が得られない場合もありうる。

［効果］以上のとおり本発明によれば、可撓性支持手段の支点の
移動によって、可動部の衝突がなくなるため、衝突によ
る作動音の発生が防止され、寿命も長くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明を実施する一形式の電磁弁装置の縦断
面図である。第２図は、第１［３ｉに示す装置の可面図である。第３ａ図及び第３ｂ図は、それぞれ第１図に示す弁体部
３３を拡大して示す右側面図及び縦断面図である。第４図は、固定鉄心と可動鉄心とのギャップと。荷重及び吸引力との関係を示すグラフである。第５ａ図及び第５ｂ図は、互いにギャップの大きさが異
なる２つの状態における弁体部３３とその周囲との関係
を示す拡大縦断面図である。第６図及び第７図は、それぞれ本発明の変形実施例を示
す縦断面図である。２０：固定鉄心（磁性体コア）２１：ボビン２１ａ、２８ａ、３２ａ：当接面（案内面）２２：電気
コイル　　　２３：ケーシング２４．２５：ポート　　
２６：室２７：ボディ　　２８：サイドヨーク（案内部材）２９
：弁体３０：板ばね（可撓性支持手段）３０ａ：開口　　　　　３１：可動鉄心３２：リップ　
　　　　３３：弁体部３５：圧縮コイルスプリング３６：ヨーク　　　　　３７．３８：端子特許出願人　
アイシン精機株式会社粋揮人　血糊−１−諮ｌ埼曲　　− 垢２泗湾３ａゾ　　　　　　児３ｂ冒躬４ワ第５ａワ黒６深充５ｂ図児７甜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ケーシング、該ケーシングに固着された磁性体コ
ア、該磁性体コアに磁束を供給する電気コイル、前記ケ
ーシングに外周部が固定された膜又は板状の可撓性支持
手段及び該可撓性支持手段に支持され前記磁性体コアに
対向配置された弁体、を備える電磁弁装置において；前記弁体の偏移量に応じて前記可撓性支持手段に当接する領域が少なくとも２種に変化する案内面
が形成された案内部材を、前記可撓性支持手段に対向す
る位置に設けた、ことを特徴とする電磁弁装置。
（２）前記可撓性支持手段は金属である、前記特許請求
の範囲第（１）項記載の電磁弁装置。
（３）前記可撓性支持手段は開口部を有する、前記特許
請求の範囲第（２）項記載の電磁弁装置。
（４）前記開口部は、可撓性支持手段の周方向に細長い
形状をもつ複数の開口でなる、前記特許請求の範囲第（
３）項記載の電磁弁装置。
（５）前記案内部材の案内面は曲面であり、該案内部材
の案内面は、前記弁体の偏移量に応じて、前記可撓性支
持手段に当接する領域が連続的に変化する、前記特許請
求の範囲第（１）項記載の電磁弁装置。
（６）前記案内部材は、前記弁体の近傍に磁束を案内す
る磁性体ヨークである、前記特許請求の範囲第（１）項
、第（２）項、第（３）項、第（４）項又は第（５）項
記載の電磁弁装置。
（７）前記案内部材は、前記可撓性支持手段よりも肉厚
に形成され、該可撓性支持手段の外周部に装着された環
状部材である、前記特許請求の範囲第（１）項、第（２
）項、第（３）項、第（４）項又は第（５）項記載の電
磁弁装置。
（８）前記案内部材は、前記電気コイルを巻回したボビ
ンの一部分である、前記特許請求の範囲第（１）項、第
（２）項、第（３）項、第（４）項又は第（５）項記載
の電磁弁装置。