JPS63225778A - 電磁弁 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電磁弁に関し、特に、エンジン用気化器のフ
ロート室で発生した燃料蒸発ガスを種々の条件に応じキ
ャニスタに吸着させるため燃料蒸発ガス通路を開閉制御
する電磁弁に係る。

［従来の技術］ 従来、自動車のエンジン用気化器においては、エンジン
運転時あるいは停止直後の高温時にはフロート室内の燃
料が蒸発し、燃料蒸発ガスが発生するため、運転時には
これをインナーベントを介してエンジンで燃焼させ、停
止時にはキャニスタに吸着させて大気に放出されること
を防止していた。特に、エンジン停止直後は、気化器が
高温雰囲気にあり燃料蒸発ガスが多量に発生するためフ
ロート室をキャニスタに連通させる必要がある。

しかし、停止後一定時間経過すれば燃料蒸発ガスは少な
くなりキャニスタに至る燃料蒸発ガス通路を閉じても問
題はなく、むしろ開放したまま長期間放置するとフロー
ト室内の燃料が徐々に蒸発してキャニスタに吸着されて
しまうのでエンジンの再始動が困難となる。このためエ
ンジン停止後一定時間経過した後は燃料蒸発ガス通路が
確実に閉じていることが要求される。

そこで、前記燃料蒸発ガス通路にはイグニッションスイ
ッチのオン・オフに応じてツレイドコイルを励磁・非励
磁させ流路を開閉する電磁弁と共に温度切替弁が設けら
れていた。そして、例えば特開昭６０−６０３８２号公
報に示されているように、フロート室内の温度に感応し
作動精度が向上するよう前記電磁弁と温度切替弁を一体
化したものがある。これは、形状記憶合金で形成された
スプリングが高温時に記憶された形状に伸長することを
利用し、ソレノイドコイルが非励時のとき、燃料蒸発ガ
ス温度が高温時にのみ弁体を開方向に作動させ燃料蒸発
ガス通路を連通ずることとしているものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述のように形状記憶合金で形成された
スプリングの付勢力を燃料蒸発ガスの温度の変化に応じ
て変化させ、これによりソレノイドコイル非励磁時の弁
体の開閉を行なうものにおいては、形状記憶合金の変態
点（記憶された形状に戻るときの温度）との関係で、エ
ンジン停止直後にスプリングが変態せず、従って開弁に
至らないということが生じ得る。これを詳述すると、第
２図に示したように、燃料蒸発ガス温度に感応するスプ
リングを変態点が高い形状記憶合金で形成されたもの（
スプリングＨ）としたときには、イグニッションスイッ
チ・オフ直後の一定時間は流体通路内の温度が低いため
スプリングＨが変態せず付勢力は増大しないため弁体を
閉方向に付勢するスプリング力により弁体は閉・じたま
まとなる。

この対策として、変態点が若干低い形状記憶合金のスプ
リングＬを採用することとすると、第２図に示したよう
に弁体は開放したままとなり、燃料蒸発ガス温度が低く
なった後は閉弁する。という所期の目的が達成できなく
なる。

これは、形状記憶合金の温度−変位のヒステリシス特性
によるもので、第２図において［Ｈ−２］、［Ｌ−２］
に示したようにスプリングＨ，Ｌが加熱前の状態（即ち
、付勢力が復元した状態）となる温度と、付勢力が増大
した状態となる温度（［Ｈ−１１，［Ｌ−１１）との間
に差が存在するためである。

そこで、本発明は、エンジン停止直後には燃料蒸発ガス
通路を確実に開放しフロート室をキャニスタに連通させ
ると共に、燃料蒸発ガスの温度が低下したときにはこれ
を感知して確実に当該通路を遮断する電磁弁を提供する
ことを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記の問題点を解決するため、本発明は次の構成を採用
したものである。

即ち、ボデー内に形成された流体通路を開閉する弁体を
有し、該弁体をソレノイドコイルの励磁により閉作動す
る電磁弁において、前記弁体を閉方向に付勢する第１ス
プリングと前記弁体を開方向に付勢する第２スプリング
及び第３スプリングを備え、該第２スプリング及び第３
スプリングをそれぞれ所定の温度に到達したとき記憶さ
れた形状に変態して付勢力が増大する形状記憶合金で形
成すると共に、前記第２スプリングを前記ソレノイドコ
イルに隣接設置し、前記第３スプリングを前記流体通路
内に設置することとしたものである。そして、前記第１
スプリングの付勢力が前記第２スプリングと第３スプリ
ングの何れか一方が変態したときの付勢力と他方の常態
時の付勢力との和より小であって、前記第２スプリング
及び第３スプリングの両者が常態時の付勢力の和より大
となるように設定したものである。

［作用］ このような電磁弁を燃料蒸発ガスの通路に配設した場合
において、エンジン運転中はソレノイドコイルの励磁に
より弁体が閉作動され、ボデー内の流体通路は閉止され
、従って燃料蒸発ガス通路は遮断される。そして、エン
ジン停止後においてはソレノイドコイルが励磁されず、
前記弁体は第１スプリング乃至第３スプリングの付勢力
の力関係により開閉作動するところとなる。

エンジン停止直後においては流体通路内は前述のとおり
必ずしも高温ではないが、第２スプリングはソレノイド
コイルに隣接設置されているため、エンジン運転中の通
電時に発熱したソレノイドコイルの余熱により、確実に
変態して付勢力を増大させ第１スプリングに抗して弁本
体を開方向に作動させる。しばらくして、燃料蒸発ガス
が高温となり流体通路内が高温となると第３スプリング
も変態し付勢力を増大させ、開弁状態を維持する。　そ
して、燃料蒸発ガス温度が低下し、第３スプリングが所
定温度以下となると付勢力は復元する。

このとき、ソレノイドコイル近傍にある第２スプリング
は既に温度が低下しており、従って付勢力は復元してい
るので、第１スプリングの閉方向の付勢力が第２スプリ
ング及び第３スプリングの開方向の付勢力に打ち勝ち、
弁本体を閉方向に作動させ、燃料蒸発ガス通路を遮断す
る。

［実施例］ 以下１本発明の電磁弁の望ましい実施例を図面を参照し
て説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示すもので、電磁弁のボ
デー１には気化器のフロート室（図示せず）に連通ずる
入口ボート２と、キャニスタ（図示せず）に連通ずる出
口ボート３が設けられ、これらがボデー１内に形成され
た流体通路４を介して連通している。流体通路４にはロ
ッド５の一端に装着された弁体６が配設され、弁体６は
ロッド５が摺動自在に挿通されるステータ７の一端に着
座する。ロッド５の他端にはプランジャ８が固着され、
ステータ７の他端と対峙して配置されている。ステータ
フ及びプランジャ８はボビン９に囲繞され、プランジャ
８はボビン９の底部とステータフの他端との間を移動可
能に配設されている。

プランジャ８とボビン９の底部との間には第１スプリン
グ１０が介挿されており、プランジｖ８及びこれに固着
されたロッド５を介し弁体６を流体通路４に形成された
弁座４ａの方向に、即ち図中上方に、付勢している。

プランジャ８とステータ７との間には、形状記憶合金で
形成され、変態点（記憶された形状に戻るときの温度）
を越えたとき記憶された形状に戻る力が働き伸長しその
付勢力が増大するように構成された第２スプリング１１
が介挿されており、第２スプリング１１はプランジャ８
をステータ７から離隔させる方向に、即ち図中下方、弁
体６の開方向に、付勢している。そして、流体通路４内
に配設される第３スプリング１２も形状記憶合金で形成
され、変態点を越えたとき付勢力が増大するものであり
、弁体６をステータ７の方向に、即ち弁体６の開方向に
付勢している。

ボビン９にはソレノイドコイル１３が巻装されており、
その回りが２次モールド１４で囲繞され、更にケース１
５が装着されている。

ボデー１と２次モールド１４との間にはプレート１６が
介挿されており、ステータフを支承している。そして、
ステータ７、プレート１６、ケース１５、及びプランジ
ャ８によって磁気回路が構成される。尚、１７．１８、
は水分等の進入あるいは流体通路４内の流体の流出を防
止する０リングである。

第１図に示すとおり、第２スプリング１１はステータフ
の外周に形成された小径段部に配設されソレノイドコイ
ル１３とはボビン９を介して隣接しているため、ソレノ
イドコイル１３からの熱伝導性が良好に保たれる。

一方、弁体６はソレノイドコイル１３の熱がロッド５を
介して第３スプリング１２に伝導されないよう樹脂、セ
ラミック等の断熱体で構成することが望ましい。

上記構成の第１実施例において、第１スプリング１０、
第２スプリング１１及び第３スプリング１２の付勢力の
関係は第１スプリング１０の付勢力が第２スプリング１
１及び第３スプリング１２の常態での付勢力の和より大
であり、第２スプリング１１と第３スプリング１２の何
れか一方が常態で、他方が変態点を超えて付勢力が増大
したときの付勢力の和より小に設定している。

そして、仮令第２スプリング１１及び第３スプリング１
２の両者共変態点を越えて付勢力が増大していても、こ
れらの付勢力の和より、第１スプリング１０の付勢力と
ソレノイドコイル１３の励磁時の電磁力との和の方が大
となるように設定してあり、ソレノイドコイル１３が励
磁されたときには弁体６は必ず閉弁する構成となってい
る。

尚、この実施例においてはソレノイドコイル１３で加熱
される第２スプリング１１の変態点を第３スプリング１
２の変態点より高温に設定している。

次にこの実施例の作用を説明する。

第１図の状態はソレノイドコイル１３が励磁されていな
い状態、即ち、イグニッションスイッチがオフでエンジ
ンが停止している状態である。

イグニッションスイッチをオンするとエンジンが回転し
、同時にソレノイドコイル１３が励磁されプランジャ８
がステータ７に吸引され、弁体６は流体通路４の弁座４
ａに当接し閉弁状態となる。以後エンジン運転中はソレ
ノイドコイル１３が励磁されており、閉弁状態が維持さ
れる。

従って、エンジン運転中は燃料蒸発ガス通路が遮断され
ることとなり、気化器のフロート室で発生する燃料蒸発
ガスはインナーベントを介してエンジンに送られ、燃焼
する。

次にイグニッションスイッチをオフとしエンジンを停止
させたときにはソレノイドコイル１３は励磁されなくな
るので、弁体６は第１スプリング１０、第２スプリング
１１及び第３スプリング１２の付勢力の力関係により開
閉作動することとなる。しかも、第２スプリング１１及
び第３スプリング１２は形状記憶合金で形成されており
所定温度（変態点）以上になると変態し付勢力が増大す
るため、弁体６はこれらのスプリングの雰囲気温度に応
じて開閉作動することとなる。

以下、説明を容易にするため第３図を参照しながら説明
する。

（イ）の状態 エンジン運転中であり、前述のとおりソレノイドコイル
１３の励磁による電磁力により弁体６はスプリングの付
勢力に拘らず閉方向に付勢されている。

（ロ）の状態 エンジン停止直後は流体通路４内の温度は、エンジン運
転中の雰囲気温度がそれ程高くないことから、第３図に
示したように直ちに高温とはならず、従って第３スプリ
ング１２は変態点に至らない。このとき、ソレノイドコ
イル１３は励磁時の余熱により高温状態（約５０℃以上
）にあるので第２スプリング１１は変態点を越え付勢力
が増大している。

この結果第２スプリング１１及び第３スプリング１２の
開弁方向の付勢力の和が第１スプリング１０の閉弁方向
の付勢力より大となり弁体６を開方向（第１図中、下方
）に移動させ、燃料蒸発ガスはフロート室からキャニス
タに送られ吸着されることとなる。

（ハ）の状態 次にエンジン停止後数分すると、流体通路４内の温度は
、燃料蒸発ガスの熱により上昇し第３スプリング１２も
変態点を越え付勢力が増大し、第２スプリング１１の増
大した付勢力と共に第１スプリングの付勢力に抗し、弁
体６を開方向に付勢する。

（ニ）の状態 エンジン停止後１０乃至３０分を経過すると、ソレノイ
ドコイル１３近傍の温度が低下し第２スプリング１１の
付勢力が復元する。しかし、第３スプリング１２は増大
した付勢力を維持しているため、これらの付勢力の和は
依然第１スプリング１０の付勢力より大であり、従って
弁体６は開弁状態にある。

（ホ）の状態 エンジン停止後３０乃至６０分で、流体通路（４）を流
れる燃料蒸発ガスの温度も下がり第３スプリング１２の
付勢力は復元する。すると、第１スプリング１０の閉弁
方向の付勢力が第２スプリング１１及び第３スプリング
１２の開弁方向の付勢力より大となり、弁体６は流体通
路４内の弁座４ａに押接されるところとなり、燃料蒸発
ガス通路は遮断される。

第４図は本発明の第２実施例を示すもので、前記の第１
実施例における第２スプリング１１及び第３スプリング
１２を圧縮バネに替えて引張りバネとしたもので形状記
憶合金で形成することにより変態点に達すると記憶され
た形状に縮少して付勢力が増大するよう構成されている
。

この第２実施例によれば第３スプリング１２が流体通路
４内を流れる流体に直接さらされることはなく、流路抵
抗になりにくいという利点がある。

第５図は本発明の第３実施例を示すもので、前記の実施
例におけるステータ７内に空洞部を形成し、この中に第
２スプリング１１を内包するようにしたものであるが、
ソレノイドコイル１３に隣接して配設されるという範噴
にあることに変わりはなくソレノイドコイル１３の熱量
の伝導性、組付性等に鑑み適宜選択し得る。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によればエンジン停止によりソレ
ノイドコイルが非励磁となった直後においてもソレノイ
ドコイルの余熱による第２スプリングの付勢力の増大に
より確実に弁体を開方向に作動させて気化器のフロート
室とキャニスタとの間の燃料蒸発ガス通路を連通させる
ことができる。そして燃料蒸発ガスの温度が低下し、所
定の温度以下となったときには第３スプリングの付勢力
が復元し、このときソレノイドコイルの温度も低下して
いることから第２スプリングの付勢力も復元しており、
従って第１スプリングの付勢力により確実に弁体を閉方
向に作動させて燃料蒸発ガス通路を遮断することができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る電磁弁の側断面図、 第２図は従来技術の作動特性図、 第３図は本発明の第１実施例の作動特性図、第４図は本
発明の第２実施例に係る電磁弁の側断面図、 第５図は本発明の第３実施例に係る電磁弁の側断面図、 である。 １・・・・・・ボデー ４・・・・・・流体通路 ６・・・・・・弁体 ８・・・・・・プランジャ １０・・・・・・第１スプリング １１・・・・・・第２スプリング １２・・拳・・・第３スプリング １３・・・・・・ソレノイドコイル 特許出願人　　　愛三工業株式会社 代理人　　　　　弁理士　池田−直 系１（２１ ８・・・プランジャ １３°°°ソレノイドコイル 第４２ ８・・・プランジャ １３°−ソレソイドコイル 逮５図 ８・・・プランジャ １３・−・ソレノイドコイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボデー内に形成された流体通路を開閉する弁体を
   有し、該弁体をソレノイドコイルの励磁により閉作動す
   る電磁弁において、前記弁体を閉方向に付勢する第１ス
   プリングと前記弁体を開方向に付勢する第２スプリング
   及び第３スプリングを備え、該第２スプリング及び第３
   スプリングをそれぞれ所定の温度に到達したとき記憶さ
   れた形状に変態して付勢力が増大する形状記憶合金で形
   成すると共に、前記第２スプリングを前記ソレノイドコ
   イルに隣接設置し、前記第３スプリングを前記流体通路
   内に設置したことを特徴とする電磁弁。
2. （２）前記第１スプリングの付勢力が前記第２スプリン
   グと第３スプリングの何れか一方が変態したときの付勢
   力と他方の常態時の付勢力との和より小であって、前記
   第２スプリング及び第３スプリングの両者が常態時の付
   勢力の和より大であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の電磁弁。
3. （３）前記第２スプリングを前記第３スプリングが変態
   するときの所定温度より高温の所定温度で変態する形状
   記憶合金で形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の電磁弁。