JPS643884Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は１個の電磁弁で３つの流量計量状態
の作動を行なう多段作動電磁弁に関するものであ
る。

従来、流量の計量状態が３つの場合（例えば第
１状態が最大流量、第２状態が中間流量、第３状
態が最小流量）、第１図に示されるように電磁弁
が少なくとも２個必要となる。第１図の電磁弁１
の全開時の流量Ｑ１、電磁弁２の全開時の流量Ｑ
２、かつＱ１はＱ２より大とする。第１状態を電
磁弁１，２ともに全開とすると、出力流量Ｑ＝
Q1＋Q2となり最大流量となる。第２状態を電磁
弁１が全閉、電磁弁２が全開とするとＱ＝Q2と
なり中間流量となる。第３状態を電磁弁１，２と
もに全閉とするとＱ＝０となり最小流量となる。
このように２個の電磁弁を使用すると、流量特性
を３つの状態に変化させることができる。しかし
ながらこの構成ではコストがかかり、また、スペ
ースをとるので好ましくない。

実公昭56−28740号公報の三位置停止ソレノイ
ドは、２個のコイルを複合することにより２段作
動（三位置停止）を実現させている。しかしなが
ら、この位置制御ソレノイドで流量制御を行なう
場合、穴径0.5Φ相当の流量を確保するためには
非常に高い精度でストローク管理をする必要があ
り、このようなソレノイドを量産するのは困難で
ある。

この考案は上記の問題を解消するため、１個の
電磁弁で２個の電磁コイルを有し、これを選択的
に通電させ、外側および内側流入口を開閉制御す
ることによつて、容易に３つの流量状態の制御を
行なう多段作動電磁弁を提供することを目的とす
る。

以下この考案を実施例の図面にもとづいて説明
する。第２図にこの考案による多段作動電磁弁１
１を示す。図中１２，２０はケーシングであり、
ケース１２およびバルブ・ハウジング２０からな
つている。強磁性体製の筒状のケース１２の前後
部隔壁１３，１４内側にそれぞれ同軸に筒状の第
１固定鉄心１５、第２固定鉄心１６が設けられて
いる。第１固定鉄心１５は前部隔壁１３の中心部
開口の周縁から延び出した形状をなしている。第
１および第２固定鉄心１５，１６の外周には、第
１電磁コイル１７、第２電磁コイル１８が巻装さ
れ、ケース１２後端に設けられたターミナル１９
に結線されている。なお、第１電磁コイル１７と
第２電磁コイル１８との間には、第１補助磁極４
０および第２補助磁極４１が設けられている。２
０はほぼ筒状のバルブ・ハウジングであり、ケー
ス１２と同軸で基部を前部隔壁１３に固定され、
先端隔壁の中心部には流体を導入する外側流入口
２１、側壁には少なくとも１個の外側流出口２２
を有している。バルブ・ハウジング２０および第
１固定鉄心１５の内孔には、筒状の第１開閉弁２
３が軸方向に摺動可能に挿入されている。第１開
閉弁２３の先端隔壁外側には環状のゴム材からな
る第１弁子２４が固着され、同じく先端隔壁中心
部には、前記外側流入口２１より開口面積の小さ
い内側流入口２５が設けられている。第１開閉弁
２３の前部側壁には少なくとも１個の内側流出口
２６が設けられている。第１開閉弁２３の後部は
第１固定鉄心１５の後端面より後方に突出してお
り、外周に第１可動鉄心２７が固着されている。
第１固定鉄心１５と第１可動鉄心２７の外周の凹
部には圧縮ばね２８が挿入され、第１可動鉄心２
７をストツパ２９に当接するまで付勢しており、
第１固定鉄心１５と第１可動鉄心２７の対向して
いる端面間には一定の空隙Ｓ１ができている。第
１開閉弁２３の内孔には、棒状の第２開閉弁３０
が軸方向に摺動可能に挿入されている。第２開閉
弁３０の先端にはゴム材からなる第２弁子３１が
固着されている。第２開閉弁３０の後部は第１開
閉弁２３の後端すなわち第１可動鉄心２７の後端
面より後方に突出しており、さらに前記ストツパ
２９の中心部開口を摺動可能に貫通して、後端部
は第２固定鉄心１６の内孔に部分的に挿入されて
いる。第２固定鉄心１６の前端とストツパ２９の
後端間に位置する第２開閉弁３０の後部外周に第
２可動鉄心３２が固着されている。第２固定鉄心
１６の内孔には圧縮ばね３３が挿入され、第２可
動鉄心３２をストツパ２９に当接するまで付勢し
ており、第２固定鉄心１６と第２可動鉄心３２の
対向している端面間には一定の空隙Ｓ２ができて
いる。３４および３５はそれぞれ第１および第２
開閉弁の摺動を円滑にするガイド部材で、バル
ブ・ハウジング２０および第１開閉弁２３の各内
孔の適当な区間に設けられている。なお外側流入
口２１および内側流入口２５には交換装着可能な
ジエツトを挿入する構成としてもよい。

上記のように構成された電磁弁１１の作動を説
明する。

(1) 最大流量状態 第１および第２電磁コイル１７，１８をともに
非通電にすると、第１および第２開閉弁２３，３
０は第２図の状態となる。すなわち圧縮ばね２
８，３３がそれぞれ第１および第２可動鉄心２
７，３２をストツパ２９の前面および後面に当接
するまで押し、第１開閉弁２３は後退して第１弁
子２４が外側流入口２１を開き、第２開閉弁３０
は前進して第２弁子３１が内側流入口２５を閉じ
る。（外側流入口２１の開口面積またはジエツト
面積に対して、第１弁子２４が後退してできる流
路面積が十分大きくなるように第１開閉弁のスト
ロークおよび外径が設定されている。外側流入口
２１で計量された最大流量の流体はバルブ・ハウ
ジング２０内に流入して、直接外側流出口２２か
ら送り出される。

(2) 中間流量状態 第１および第２電磁コイル１７，１８にともに
通電すると、第３図の状態となる。すなわち第１
および第２固定鉄心１５，１６がそれぞれ圧縮ば
ね２８，３３に抗して第１および第２可動鉄心２
７，３２を吸引する。そうすると第１開閉弁２３
が前進して環状の第１弁子２４が外側流入口２１
の開口周囲に密着して、外側流入口２１から流入
する流体が直接バルブ・ハウジング２０内に流入
するのを遮断する。一方第２開閉弁３０は後退し
て第２弁子３１が内側流入口２５を開くので、流
体は内側流入口２５を通つて第１開閉弁２３の内
孔に流入する。流入した流体は内側流出口２６か
らバルブ・ハウジング２０の内孔に送り込まれ、
さらに外側流出口２２を通つて外部に出る。こう
して外側流入口２１より小さく設定された内側流
入口２５によつて計量される中間流量の流れが確
保される。

なお、内側流入口２５の開口面積またはジエツ
ト面積に対して、第２弁子３１が後退してできる
流路面積が十分大きくなるように第２開閉弁のス
トロークおよび外径は設定されている。また、第
１および第２補助磁極４０，４１は第１および第
２電磁コイル１７，１８の吸引動作を確実にさせ
ている。

(3) 最小流量状態（零流量状態） 第１電磁コイル１７に通電し、第２電磁コイル
を非通電にすると、第４図の状態となる。すなわ
ち、第１開閉弁２３は前進して外側流入口２１を
閉じ、第２開閉弁３０は内側流入口２５を閉じ、
電磁弁１１の流量は零となる。なお、第１補助磁
極４０は第１電磁コイル１７による吸引動作を確
実にさせる。以上説明したように、第１および第
２電磁コイル１７，１８の通電、非通電のスイツ
チングによつて、１個の電磁弁１１で３つの流量
状態の制御がなされる。すなわち、両電磁コイル
１７，１８の非通電状態により、内側流入口２５
を閉止し、外側流入口２１で計量された流体を直
接外側流出口２２へ流すことにより最大流量状態
を実現させている。また、両電磁コイル１７，１
８の通電状態により外側流入口２１から直接外側
流出口２２へ至る経路を閉止し、外側流入口２１
より小さな開口面積を有する内側流入口２５を開
口させることによつて流体が外側流入口２１→内
側流入口２５→内側流出口２６→外側流出口２２
の経路を流すことによつて中間流量状態を実現さ
せている。さらに、第１電磁コイル１７のみを通
電状態にさせて外側流入口２１および内側流入口
２５を閉止することにより零流量状態を実現させ
ている。

外側流入口２１および内側流入口２５をそれぞ
れ開口する第１および第２開閉弁２３，３０のス
トロークは、それぞれの開閉弁２３，３０が後退
してできる流路面積が十分となるように設定され
ている。また、第１電磁コイル１７と第２電磁コ
イル１８の間には、それぞれの開閉弁２３，３０
が確実に吸引動作できるように第１および第２補
助磁極４０，４１が設けられている。さらに、流
量は第１及び第２開閉弁２３，３０のストローク
ではなく外側および内側流入口２１，２５もしく
はそれら流入口にジエツトを装着した場合にはジ
エツト部において計量される。

従つて、従来のように上記のような流量の制御
を開閉弁の位置制御による非常に高精度なストロ
ーク管理で実現させる必要がなくなるうえに、極
めて精度の高い流量制御が実現される。

この考案は以上説明したように、１個の電磁弁
に２個の電磁コイルと２個の開閉弁とを設け、選
択的に通電することによつて、流量を計量する外
側流入口から直接外側流出口へ至る経路および外
側流入口から流量を計量する内側流入口を経て外
側流出口へ至る経路を開閉制御することによつ
て、３つの流量状態の作動を可能にする効果があ
り、コストを低減し、装着スペースを小さくでき
る効果がある。また流量管理をジエツトで行なう
ことにより、極めて精度の高い流量制御が実現さ
れる効果がある。

なお、この多段作動電磁弁を自動車の気化器に
適用して、ブリード・エア流量の多段制御によ
り、すなわち上記の最大流量状態でランオン防
止、中間流量状態で減速燃料カツト、零流量状態
で通常走行の各作動を行なわせるなどの用途があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁弁の説明図である。第２図
はこの考案による一実施例の縦断面図、第３図お
よび第４図は同じ実施例の作動説明図である。 １５，１６……第１、第２固定鉄心、１７，１
８……第１、第２電磁コイル、２１……外側流入
口、２３，３０……第１、第２開閉弁、２５……
内側流入口、２７，３２……第１、第２可動鉄
心、２８，３３……圧縮ばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 先端隔壁に外側流入口、側壁に外側流出口を
   有する筒状のケーシングと、 前記ケーシング内に摺動可能に挿入され、ば
   ねおよび電磁コイルにより前記外側流入口を開
   閉し、先端隔壁に前記外側流入口よりも流路断
   面積が小さい内側流入口、側壁に内側流出口を
   有する筒状の第１開閉弁と、 前記第１開閉弁内に摺動可能に挿入され、ば
   ねおよび電磁コイルにより前記内側流入口を開
   閉する第２開閉弁とからなる多段作動電磁弁で
   あつて、 前記第１開閉弁の外周面と前記ケーシングの
   内周面との間には、第１空間が設けられ、前記
   第１開閉弁により前記外側流入口が開けば前記
   外側流入口から前記第１空間を経て前記外側流
   出口へ至る流路が形成され、この流路における
   流路断面積は前記外側流入口において最小とな
   るように前記第１開閉弁の外径および開弁時の
   ストロークが設定され、 前記第２開閉弁の外周面と前記第１開閉弁の
   内周面との間には第２空間が設けられ、前記内
   側流入口が開けば前記内側流入口から前記第２
   空間を経て前記外側流出口へ至る流路が形成さ
   れ、この流路における流路断面積は前記内側流
   入口において最小であるように前記第２開閉弁
   の外径および開弁時のストロークが設定されて
   いることを特徴とする多段作動電磁弁。 (2) 前記外側および内側流入口には流量計量を管
   理するジエツトを設けた実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の多段作動電磁弁。