TWI296688B - Electromagnetic fluid control valve - Google Patents

Description

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九、發明說明： [發明所屬之技術領域] 本毛明k有_種以產生於螺旋電磁、線圈（⑽en〇

4之電磁吸引力使閥部作動，控制流體流量之控制 電磁閥。 W

[先前技術] 以往，作為控制向引擎之供給空氣流量之控制流體用 電磁閥，-般藉由圓盤狀之蝶狀閥（butterfly vaive)進行产 置控制之電子控制式節流閥（th鋪le valve#眾所周知。瓜 ，節流閥係藉由内部減速齒輪，由電動馬達加以驅 動、、構造複雜且零件數量多，製品也變得大型化。 /於有透過内部減速齒輪之節流閥之作動，對於 ^轉次數、負載變動，控制預定空氣量之應答時間也有 往’該節流間’只採用在中型以上之汽車，近來， 對排氣1小的小剖汽鱼LV u。ά人土 ^ 生/飞旱以及2輪車等之裝設也在討論中， 而對製^之小型化以及高應答性之期望也變得更強。 引線古ί動於加速器操作連動，與藉由機械鋼製 之!^ 狀閥之節流閥並用’而與節流閥所控制 之空氣流路為不同構成六 轉數之1、#^ 控制引擎的空轉旋 轉ί轉迷度控制_下，lsc_v)w所周知。 j ISC-V，係藉由電磁吸引力使閥直動之電磁 間，為取得用於維持空轉旋轉所必要的供給空氣 ( )里不！由向電磁閥激磁之電流值加 L制。（例如，參照專利文獻1) (SS) 3] 6716(修正本） 1296688 -(專利文獻1)曰本特許第3531334號公報正瞽換頁I [發明内容] ~ (發明欲解決之課題） -然而，前述ISC-V，係將產生電磁吸引力之螺旋帝磁 線圈部配置於配管外部，且為配置 包 他七七爲狀l π〜 回通路，而因閥前 後存在，路上L子或υ字狀彎曲部分’且在該處的壓力損 失大，故有使通過流量增大固難之問題。 通常，進行流量增加，必須增加闕之升程量，或辦加 閥之閥座部直徑’從而增加在閥上之開二 …右Jr 已必須增加該等條件，則 、、口果會有必較閥也大型化，而裝置也會大型化之問題。 #攄=2於閥前後之管路彎曲，在_徑側與外徑側， =據t長度之不同而產生之速度差而產生壓力差，非音 體力作用在閥上，且升降時閥之舉動變得不安定，

2在閥所需要的升降量與實際升降量 會有難以控制正確流量之問題點。 差/、T 的為本於解決如上所述之問題點而研創者，其目 要在闕前後之配管之彎曲，減低因配管所造 更正失之同時’升降時間的舉動安定化，而獲致可 更確控制流量之控制流體用電磁閥。 (解決課題之方法） 管内ΐ發^控制流體用電磁閱’係配置於流體流動之配 S内部，產生電磁 該螺旋電磁線圈部H本疋笔磁線圈部、以及具有與 ρ 置’且藉由前述電磁吸引力與形 .鶴 3]6716(修正本) 1296688 #千4月場I修 成於前述配管之内壁面之閥座部接近/分離丨 (發明效果） ° 根據本發明之控制流體用電磁闕，不需要在_後之 配管之彎曲，減低因配管所造成的壓力損失之同 Βπ之閥舉動安定化，而可更正確的控制流量。

[實施方式J 以下’根據圖式說明本發明之各實施形態，有關同一 或相當之構件、部位，標示同—符號進行說明。 i施形熊1 第J圖係表示本發明實施形態！之控制 (以下間稱電磁閥）的剖視圖，第 Γ 線之方向剖視圖。 ㈣…圖之Π—η 該電磁閥具備產生電磁吸引 以及由談雷磁g “ 及引力之螺旋電磁線圈部1、 q电及引力加以驅動之閥部2。兮遞# + 部1以及閥部2係内含於且有 μ累％電磁線圈 内。 ，、有及乳官功能之軀體（b〇dy)3 軀體3係構成本身為配管之吸 軀體部3a、下游側軀體部补則利用、、邛刀，上游側 圈（gaSJcet)17以及板15而化 固螺帽21而藉由墊 un ^ ^ 丄 化。該軀體3 #為差日u敬a 及乳官之中途，與吸氣管安裝成同轴。^在朝51擎之 螺旋電磁線圈部】中，在盘 設有圓筒狀核心（⑽e)4。該核心、之外B之中心轴線同轴上 有螺旋電磁線圈5。螺旋電磁線圏=介筒管Μ捲設 圓 核心4之下游側内部朝輪線方 動：麵6加以内包。 月動自如之形態設置 3】67】6(修正本） 1296688 筒狀柱塞（Piunger)7坊 修(更)正替換頁 螺絲μ =之上游側，形 >-；!^ 由樹=2:與具有端子(—a1)23之連接器24 -起藉 同營22之貫通孔所插入並固定之核心 部，形成有朝直徑方向突出之凸緣，寧)部8。：：= 部8之外周緣部由於將扼6之開口m緣 與核心4簡單地一體化。 卩接而使軛6 之其ΓΙ、2中’在柱塞7之貫通孔’嵌人有具有連通孔^ “二固疋其中。在管子9之下游側端部，固定有具 有導通孔13之閥1 〇。 閥10之上游側外周、緣部，固定有由低剛性樹脂材所形 成’且内部具有容積室之波形管(be„ows)12。該波形管12 具有朝軸線方向伸縮自在之骨架部25。在波形管U之上 鬱游側端部形成有凸緣27，該凸緣27係夾持在核心4之凸 緣部8、以及麼入凸緣部8之下游側之附有段差部之環狀 物（ring)26之間。 波形管12之容積室，以及核心4及柱塞7内部，係藉 由閥10之導通孔13以及管子9之連通孔n，分別與引擎 之負壓側導通，柱塞7之上游側端面與下游側端面形成大致 相同的壓力，而且閥10至上游側表面與下游側表面形成大 致相同的壓力，且利用壓力差防止柱塞7以及閥1〇之作動。 在核心4之凸緣部8與筒管22之間，挾持有環狀板 3167】6(修正本) 8 I296688 15之内 爱 Vre 修.1更)正替換頁 周緣部，該環狀板15之内周緣部、1 比閥1 〇之M ^ 不貝 之 之 1外門、 開口面積大很多之複數個通過孔16。該板1 5 ‘ °、、彖°卩係夾持在上游側軀體部3a與下游側軀體部3b 、 力迷構成之電磁閥中’在螺旋電磁線圈部1、閥部2、 12以及板15 一體化之狀態下，板15之周緣部係隔 17由上游側軀體部3 a與下游側軀體部3 b加以决 持。 尺 匕4，闕10抵接在形成於下游侧躯體部3 b之内壁面 之閥座部18。接著，使調整螺絲19旋轉，使調整螺絲19 相對核心4進退，藉由調整設於調整螺絲19與管子9間之 、彈簧20的彈性力，閥10設定為相對閥座部18而獲得預定 的升降量。 繼之’說明前述構成之電磁閥之動作。 在對螺旋電磁線圈5通電前為止，閥1〇係藉由彈箬 魯20以及波形管12之合力，抵接於閥座部18。 ^若通過未圖示之電子控制單元對螺旋電磁線圈5通 電，則由核心4、輛6以及柱塞7所構成之磁氣電路中， 磁力線流過，並在核心4產生與將柱塞7吸引至反闊座部 18之電流值成比例之力。因此，柱塞7係磁氣吸引於核心 4,閥10則升降至由磁氣吸引力、彈簧2〇以及波形管u 之合力所產生之反作用力之相稱位置，與柱塞7 一體之管 子9以及閥10在軸線方向移動，結果，閥1〇從閥座部w 分開。 3167]6(修正本) 9 Ϊ296688 P年1破日修(更)正 另一方面，藉由因氣缸（Cylinder)(未圖示）作動而自引 擎（未圖示）側之負壓吸引，會在吸氣管内部發生壓力差， 吸氣管内之空氣，係通過上游側軀體部3a、軛6之外側、 板15之通過孔16以及波形管12之外侧、流出口 28，流 動於引擎側。 在此，由於螺旋電磁線圈5係使用比例螺旋電磁線 A圈，因此通過流出口 28而流動於引擎側之空氣量，係藉由 _控制對螺旋電磁線圈5之施加電流而可改變。該必要空氣 量係根據加速器開度，引擎旋轉次數，轉矩等來決定。 根據本實施形態之電磁閥，作為對引擎之供給空氣量 控制閥，相對於馬達與減速機構而構成之習知節流閥 • (throve valve)，由於係由電磁吸引力而產生之閥直動構造 之流量控制閥，因此其構造大幅簡略化，且閥1〇之作動應 答性也提高。 " —而螺旋電磁線圈部丨係藉由將螺旋電磁線圈部〗配置 鲁於官路内部，且與流動配置於同軸方向，閥1〇前後之管路 彎曲廢止而使管路之壓力損失減低。因此與具有管路彎曲 之情況相比，可實現流量增加之同時，對閥1〇之不安定流 體力之作用減低。 ~ 而且，由於螺旋電磁線圈部〗係與吸氣管之中心軸線 設在同軸上，因此在閥1G之周圍方向，作用均等之流體 力’且閥10之作動安定化。 螺旋電磁線圈部1以及與該螺旋電磁線圈部〗一體之 閥部2，係隔介板15支持於軀體3，以簡單構成，定位在 316716(修正本) 10 1296688 吸氣管之内部，並固定。

“並且，由於空氣沿著軛6外周部流動，對於來自螺旋 電磁線圈5之發熱’而有因空氣之強制對流造成之冷卻效 果，可抑制螺旋電磁線圈5之溫度上升。 通過將螺旋電磁線圈部1設置於管路内，由於電磁閥 全體為内插於吸氣管之-部分之構造，因此可實現大幅的 小型化，而對其他機種引擎之搭載等配置（layout)不同之情 況，也可比較容易裝設。 月

而且以螺旋電磁線圈部1所產生之電磁吸引力，使閥 10直接移動，S此對㈣㈣之應答性良好，_時間也 :短時間即可，例如對具有多個氣紅之引擎，藉由在各個 氣缸配置本實施形態之電磁閥’亦即對於前述引擎之各 缸各配置-台’則可經由各氣缸，正確控制吸 : 實施形熊2 第3圖係表示本發明實施形態2之電磁閥的剖視圖。 本實施形態中’在軛6之上游侧之面，固定有_ 引入軀體3之内壁面侧之引導（guide)部3〇。 其他構造與實施形態1相同。 本實施形態中’向電磁閥流動之空氣，係經由引導部 30引入躺體3之内壁面侧，圓滑地流動於躯體 實施形態3 第4圖係表示本發明實施形態3之電 巧 第5圖為沿第4圖之v—v線之方向剖視圖。指圖， 本實施形態中，在軛6之上游侧的面，具有將空氣引 (修正頁)316716 11 1296688 入身區體3之㈣面側之引導部31之同時，固定有具有總開 口面積比閥座冑18之開口面積大很多之多個通過孔之板 。遠板3 2之外周緣部倍卩忌人拥涵1 7 | ,t 1 %隔介墊圈17，由上游侧軀體部 3a與下游側軀體部3b夾持。 其他構成與實施形態1相同。 本實施形態中’向著電磁閥流動之空氣，係藉由板32 =弓1導部3卜引導爲體3之内壁面側，圓滑地流動於躺 體3内。

另外，上述各實施形態中，在與吸氣管同轴上設有電 磁閥，該電磁閥當然是可以作為ISC_V使用。 …上述各實施形態中，雖說明安裝成空氣之流動方向， 從螺旋電磁線圈部1侧向間1G侧流動之形態，但與此相 反，也可以安裝成使空氣流動方向從閥1G側流動至螺旋 磁線圈部1侧之形態。 但是，前者之情況，在螺旋電磁線圈5斷線時，藉由 •，簧20及波形管12之彈性力以及過流體力，閥1〇具^確 Λ閉閥之優點；而後者之情況，具有可防止引擎之不完全 燃燒物質通過導通孔13流入波形管12内部之優點，=二 選擇可根據使用條件來決定。 ^ 此外’上述各實施㈣巾，雖錢成吸氣管一部分之 軀體3内部設置電磁閥作為配管，但亦可將該電磁闕作為 配管安裝於例如排氣管之内部，作為排氣再循環 r 閥）使用。 [圖式簡單說明] 12 、5'-SS)) 3 ] 6716(修正本） l296688 龜 、 弟1圖係表示本發明實施形態1之控制流體用電磁閥 的剖視圖。 蟪 • 第2圖係沿第1圖之II— II線之方向剖視圖。 第3圖係表示本發明實施形態2之控制流體用電磁閥 的剖視圖。 第4圖係表示本發明實施形態3之控制流體用電磁閥 的剖視圖。

V 苐5圖係沿第4圖之v— V線之方向的剖視圖。 零[主要元件符號說明] 1 螺旋電磁線圈部 2 閥部 3 軀體 3a 上流側軀體部 3b 下流侧軀體部 4 核心 5 螺旋電磁線圈 6 輛（yoke) 7 柱塞 8 凸緣部 9 管子 10 閥 11 連通孔 12 波形管 13 導通孔 15 > 32 板 16 通過孔 17 墊圈 18 閥座部 19 螺絲 20 彈簧 21 螺釘 22 筒管 23 端子 24 連接器 25 骨架部 26 環狀部 27 凸緣 28 流出D 30、31 引導部 13 3167]6(修正本)

Claims (1)

1. ^96688 t f

   曝 、申請專利範圍·· .,，第—卜103159號專利申請案 ^ ；.„ 1 j (96 年 5 月 10 曰） 種控制流體用電磁闕，係具備： 之螺2於有流體㈣之㈣㈣，且產生電磁吸引力 之螺凝電磁線圈部；以及 ，有與該螺旋電磁線圈部—體設置，且藉由前述電 H與形成於料配管内壁面之薄層部接近/ 义閥的閥部。 2. 如申請專利範圍第！項之控制流體用電磁閥，㈠，前 $螺旋電磁線圈部以及前述閥部係配 中心軸線上。 5 ^ 3. ^請專利範圍第1項或第2項之控制流體用電磁閥， :中’前述螺旋電磁線圈部以及前述閥部，係隔介具有 厚方向謂述流體通過之通過孔之板，支持於前 4. 如申料利範圍第〗項之控制流體用電磁閥，其中 述螺旋電磁線圈部具有核心、設置於該核心外側之螺旋 電磁^及該螺旋電磁線圈所覆蓋之有底筒狀之輛；、 月|J述閥部具有相對前述核心，可滑動且與前 — 體之柱塞； ％ 由於將前述軛之開口端部鉚接於前述核心之外周 緣部，使軛與核心一體化。 。 5. ^申請專利範圍第！項之控制流體用電磁閥，其中，在 刖述輛之上游侧的面，固定有將前述流體引導至前 管之内壁面側之引導部。 _ 316716修正版 14 1296688 yj:r 1°: 第94103159號專利申請案 (96年5月10曰） 6.如申請專利範圍第閥，其中，在 前述軛之上游側的面，固定有具有將前述流體引導至前 述配管之内壁面側的引導部之前述板。 7·如申請專利範圍第i項之控制流體用電磁閥，其中，前 述配官係將本身為前述流體之空氣導入引擎之吸氣管。 如申明專利範圍第7項之控制流體用電磁閥，其中，相 9對於:台前述弓丨擎具備多數台。 申明專利範圍第7項之控制流體用電磁閥，其中，相 對於前述引擎之夂# 各乳虹各配置有〆台。

   15 316716修正版 1296688 七、指定代表圖： 丨—— (一） 本案指定代表圖為：第（1 )圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 1 螺旋電磁線圈部 2 閥部

   3 身區體 3b 下流側體部 5 螺旋電磁線圈 7 柱基 9 管子 11 連通孔 13 導通孔 16 通過孔 18 閥座部 20 彈簧 22 筒管 24 連接器 26 環狀部 28 流出口 3a 上流側體部 4 核心 6 輛(yoke) 8 凸緣部 10 閥 12 波形管 15 板 17 墊圈 19 螺絲 21 螺釘 23 端子 25 骨架部 27 凸緣 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 本案無代表化學式 4 316716(修正本)