JPS62464Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、比例式流量制御弁に係り、詳細に
は、自動車の内燃機関の吸気系の制御弁やEGR
の制御弁に適した比例式流量制御弁に係る。

本願と同一出願人による先願に係る特願昭55−
43214号に開示された上記形式の比例式流量制御
弁において、弁体の着座面側からベローズ内へ導
通する連通孔３１ａは、第２図に示すようにシヤ
フト１４内に形成されていた。このため閉弁状態
では、弁吸入ポートと弁排気ポートの圧力差によ
る弁体への圧力のアンバランスは、ベローズ３５
によつて解消され、駆動電流と弁ストローク又は
弁通過流量とのリニアリテイはある程度確保され
ていたが、開弁時の空気の通過により圧力バラン
スが崩れるため第６図に示すように負圧が大のと
きにバルブは閉弁側に力を受け流量が低下すると
いう欠点があつた。

本考案は、かゝる欠点を解消することを目的と
する。即ち本考案は、シヤフトに同心状に配置し
たベローズの一端を弁体と気密に構成しかつ該ベ
ローズ他端をハウジングに対して気密に固定し、
弁座に当接する弁体の突出した着座面近傍からベ
ローズ内部に連通する連通孔により前記弁座の開
口に面する前記弁体の着座面側とベローズ内の流
体室とを連通させ、かつ該連通孔の着座面側開口
端は、該弁体着座時において弁座開口内に連通す
るように形成したことにより、上述の欠点を解消
している。

以下添附図面に示した実施例を参照して本考案
を説明する。第１図に示した比例式流量制御弁Ｖ
は、電磁モータ部Vaと、この電磁モータ部Vaの
作動に応答して作動する流量制御弁部Vbから成
る。

電磁モータ部Vaは、磁性材料から成るカツプ
状のモータハウジング１０と、このモータハウジ
ング１０内に配設した電磁コイル１１、この電磁
コイル１１内に同心状に固定された筒状固定コア
１２と、電磁コイル１１の図中左端部に設けた段
付リング状ヨーク１３と、ヨーク１３および固定
コア１２と同軸状に延びるシヤフト１４と、シヤ
フト１４と軸方向に一体的な可動コア１５とから
成る。ヨーク１３と固定コア１２との間には非磁
性材料から成るスリーブ１６が介装され、また固
定コア１２の右側には絶縁材料から成るプレート
１７が固着されている。

電磁コイル１１は、ボビン１１Ａに巻回されて
固定コア１２およびスリーブ１６上に取付けられ
ている。固定コア１２は、磁性材料から成り、右
端内孔にはシヤフト１４を軸方向へ摺動自在に支
承する非磁性材料から成る軸受１８が同軸的に圧
入嵌合されている。また固定コア１２の左端部に
は可動コア１５に向けて開口する環状の凹所１２
ｂが設けられている。ヨーク１３は、磁性材料か
ら成りモータハウジング１０とバルブハウジング
１９の間にネジ２９により気密的に固定されてい
る。またヨーク１３の左端内孔には、シヤフト１
４を軸方向へ摺動自在に支承する非磁性材料から
成る軸受２０が同軸状に圧入嵌合されている。可
動コア１５は、磁性材料から成り、その右端に
は、固定コア１２に向けて突出し固定コア１２の
凹所１２ｂ内に遊嵌する環状の凸部１５ｂが同軸
的に設けられている。この可動コア１５はシヤフ
ト１４とともに非磁性材料から成るリテーナ２１
を介して係止するスプリング２２により図示原位
置に向けて付勢されており、スプリング２２の押
圧力は固定コア１２に螺着したプラグ２３により
調整し得る。なおモータハウジング１０の右端
は、カバー部材２５が取付けられ、更にその右端
はエポキシ樹脂２６が充填されており、カバー部
材２５からはリード線２７が延出している。

流量制御弁部Vbは、シール２８およびヨーク
１３を介してモータハウジング１０に固定される
バルブハウジング１９と、このハウジング１９の
吸気ポート１９ａと排気ポート１９ｂとの間に設
けた弁座３０とシヤフト１４の先端に取付けられ
たデイスク弁（弁体）３１と、このデイスク弁３
１とヨーク１３との間にシヤフト１４と同軸状に
配置されたベローズ３５とから主として成る。弁
座３０は、バルブハウジング１９内に固定されて
いる。デイスク弁３１の外周部には第３図に詳細
に示すように弾性状のゴム３２が被覆されてお
り、デイスク弁３１は、この被覆体の突起３２ａ
によつて弁座３０との当接が弾性的に受承され
る。このデイスク弁３１は、フランジ３４ａを有
するスリーブ３４とともにシヤフト１４上に嵌合
され、かつシヤフト１４の左端をカシメることに
より取付けられている。第１図に示した原位置に
おいては、デイスク弁３１は、弁座３０に座着
し、可動コア１５が右方へ移動したとき弁座３０
から離間する。吸気ポート１９ａは、大気に連通
しポート１９ｂは負圧源に接続されている。

デイスク弁３１とヨーク１３との間には、シヤ
フト１４と同心状にベローズ３５が設けられてい
る。ベローズ３５のヨーク１３側端部はフランジ
３５ｂになつており、フランジ３５ｂの外周部は
バルブハウジング１９の内周面に設けた凹溝３６
内に嵌合された環状弾性シール材３７によつて気
密的に固定されている。ベローズ３５のデイスク
弁側端部は、スリーブ３４のフランジ３４ａによ
つて固定されているが、ベローズ３５内の流体室
R₀は、デイスク弁３１が弁座３０に着座してい
る時連通孔３１ａによつて弁座３０の他端側吸気
ポート１９ａと連通するので大気圧が付与されて
いる。この連通孔３１ａは、図示するようにデイ
スク弁３１を貫通するが、弁座側開口端は、被覆
体３２の突起３２ａに極めて接近した弁座開口に
面した部位に位置しかつ、その開口端の軸方向位
置は着座面先端とほぼ同位置ないしわずか後退し
た位置に形成される。このため連通孔３１ａの弁
座側開口端は、デイスク弁３１が弁座３０から離
間した際に生じる空気流に隣接開口する。

次に本実施例の作動を説明する。本実施例にお
いて、電磁コイル１１が非励磁状態にあるときに
は、スプリング２２の押圧力によりシヤフト１４
および可動コア１５が図示原位置に付勢されてい
て、デイスク弁３１は、弁座３０に着座してい
る。このため吸気ポート１９ａに連通する室R₁
とポート１９ｂに連通する室R₂との連通は遮断
され、室R₁からR₂へは空気は流れない。上述の
ように室R₁内の大気圧がベローズ内の流体室R₀
にも付与されていて、デイスク弁３１に作用する
両室R₁，R₂間の差圧による右方への押圧力は、
ベローズ３５に作用する両室R₀，R₂間の差圧に
よる左方への押圧力によつて略相殺されている。
このため、デイスク弁３１が弁座に過度に押付け
られることはなくデイスク弁３１の耐久性は損な
われない。

リード２７は介して直流電源（図示せず）から
の電流を電磁コイル１１に印加すると、この電磁
コイル１１に流れる電流により生じる磁束がモー
タハウジング１０、固定コア１２、可動コア１５
およびヨーク１３を通り、ヨーク１３の内周面と
可動コア１５の左端部外周面間、及び固定コア１
２の凹所１２ｂと可動コア１５の凸部１５ｂ間に
前記電流の値に応じた吸引力がそれぞれ発生す
る。このとき既述のごとくデイスク弁３１に作用
する室R₁，R₂間の差圧による右方への押圧力は
ベローズに作用する両室R₀，R₂間の差圧による
左方への押圧力によつて略相殺されているので、
シヤフト１４および可動コア１５には、磁力によ
る吸引力からスプリング２２の押圧力を引いた力
が作用する。電流値通電当初は、吸引力よりもス
プリング２２の押圧力のほうが大であるが、電流
値を増大すれば、電磁吸引力がスプリング２２の
押圧力よりも大きくなりシヤフト１４および可動
コア１５は、右方向へ移動する。

シヤフト１４の右動に伴ない、デイスク弁３１
の着座面（シール面）は、弁座３０から離間する
ので、吸気ポート１９ａ側の大気は、弁座３０と
デイスク弁３１のシール面との間を通つて排気ポ
ート１９ｂ側へ流れる。この場合ベローズ３５は
収縮するが、連通孔３１ａの開口端は、通過空気
流に隣接するため、ベローズ３５内の流体室R₀
内の空気は連通孔３１ａを通つて吸引され流出す
る。

その結果ベローズ３５内の流体室R₀内の圧力
と室R₁内の圧力（より詳しくはデイスク弁３１
の弁座開口に面する弁座開口内の圧力）との差圧
が減少し、デイスク弁３１にベローズ内にて作用
していた弁閉方向の力が減少する。

即ち、弁座開口内、特に着座部近傍の流体の流
れによる比較的大きな負圧に応じた弁開方向の力
をおよぼすので弁開状態で負圧が大きい時の流量
低下が防止される。なお、弁座開口内の負圧は室
R₂の負圧に依存して変化する。このような励磁
電流に対する弁流量応答特性を第５図に示す。

本考案においては、ベローズ流体室に連通する
連通孔３１ａの開口を弁体３１のシール面近く、
すなわち通過空気流に隣接させたため排気ポート
１９ｂの室R₂内の負圧に大小があつても励磁電
流に対する弁ストロークに誤差が生じず、流量低
下が少い比例流量制御弁を得ることができる。こ
のため、比例流量制御弁の電磁制御機構を従来よ
りも出力の小さな小型のものとすることができ、
また一定の出力の電磁制御機構において、大きな
負圧時により多くの流量を確保することが可能と
なる。

また、駆動電流に対する流量変化のリニアリテ
イー（直線性）が良く制御が正確になる効果があ
る。

さらに、上記実施例においては、デイスク弁と
ベローズとは別体に製作組付けられているが、こ
のベローズの一端フランジ面をもつて、弁体ない
しその着座面を形成することは当然に可能であ
る。

また、連通孔３１ａの開口端周りには、好まし
くは着座面３２ａよりもわずか後退した段丘部３
１ｂ（第３，４図参照）を設ける。これにより、
連通孔３１ａはより正確に弁座開口内の負圧をベ
ローズ内に伝えることができる。さらに連通孔３
１ａの着座面側の開口端は好ましくはやゝ大径部
とする。本実施例では、デイスク弁３１の裏面
（ベローズ側）には所定の空気室３１ｃが形成さ
れこの空気室３１ｃはさらにシヤフトに嵌合した
スリーブ３４内の導孔３４ｂによりベローズ内室
R₀と連通される。但し、この連通の態様は適宣
変更可能でありデイスク弁、ベローズ端のフラン
ジ、スリーブ等の形状に応じて定めるをもつて足
りるものである。

なお、上記実施例では、電磁駆動される弁を例
示して説明したが、本考案に係る弁はこのような
電磁駆動のものに限定されるわけではなく、機械
式又は流体駆動式の弁にも採用できることは当然
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る比例流量制御弁の一実
施例を示す縦断面図、第２図は従来の比例流量制
御弁の連通孔を示す拡大部分断面図、第３図は第
１図に示したデイスク弁の詳細を示す部分断面
図、第４図は第３図図示のデイスク弁のデイスク
面平面図、第５図は本考案の比例制御弁における
励磁電流と弁ストロークとの関係を示すグラフ、
第６図は従来法における第５図同様の関係を示す
グラフ、を夫々示す。 １４……シヤフト、１５……可動コア、３０…
…弁座、３１……デイスク弁、３１ａ……連通
孔、３１ｂ……段丘部、３２……被覆体、３５…
…ベローズ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジング内に軸方向へ移動可能に設けられた
   シヤフトと、このシヤフトに取付けられシヤフト
   の移動に従い常開又は常閉原位置から反対位置方
   向へ移動せしめられる弁体と、シヤフトに同心状
   に配置され一端が弁体に気密に固定され他端がハ
   ウジングに気密に固定されたベローズと、前記弁
   体を少なくとも含む可動要素を常閉又は常開位置
   方向へ付勢するスプリングとを備え、前記電磁コ
   イルへの電気信号に応じて前記弁体と弁座を通る
   流体流量を制御するようにした比例流量制御弁に
   おいて、前記弁体がその着座部を構成する突出部
   に、一端がベローズ内の流体室に開口され、他端
   が弁座面の内周部に近接して弁開放時に弁体と弁
   座との間に形成される流体通路に隣接するととも
   に弁閉鎖時において弁座開口内と前記流体室とを
   連通する位置に開口された連通孔を有し、この連
   通孔のみによつてベローズ内とベローズ外とが連
   通されていることを特徴とする比例流量制御弁。