JPH0257773A - リフトセンサ付電磁弁 - 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、弁体のリフト量を検出するリフトセンサを備
えたリフトセンサ付電磁弁に関する。

［従来の技術］ 例えば、特開昭５６−１６２０９号公報において、電磁
比例弁にポテンショメータを組み付けて、電磁比例弁の
１ランジヤの位置をフィードバック制御ｎするものが開
示されている。

この電磁比例制御弁は、常に微振動しながら弁開度をコ
ントロールするものであり、例えば、エンジンの空燃比
制御や、アイドル回転速度制御などに使用した場合には
、合計で１００億回を越える程の振動回数に達するため
、高度の信頼性が要求される。

ポテンショメータは、弁体を駆動するプランジャの位置
を検出してフィードバック制御するために、電磁比例制
御弁のプランジャと連動するように設けられた摺動子が
抵抗体上を摺動するものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、電磁比例制御弁の軸受や弁部などは摺動タイ
プのため、その摺動部分に侵入した異物や、作動時の摩
耗粉により摺動部分が動かなくなる場合がある６ また、ポテンショメータは摺動子が抵抗体上を摺動する
ものであるため、作動回数が多くなる使われ方をすると
摩耗粉が発生し、その結果、異常値を出力する場合があ
る。

これらの結果、上述したようなエンジンの空燃比制御や
、アイドル回転速度制御などの高信頼性が要求されると
ともに、作動回数の多い所で使用される場合には、作動
回数が多くなるに従って信頼性が低下する課題を有して
いた。

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、その目的は
、作動回数が多くなった場合でも高度の信頼性を確保す
ることのできるリフトセンサ付電磁弁を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、シャフトに取り付
けられるとともに、電磁コイルの磁気回路内に配設され
、前記電磁コイルへの通電により吸引されて前記シャフ
トとともに軸方向に変位するムービングコアを具備し、
該ムービングコアと連動する弁体により流体通路を開閉
する電磁弁と、前記電磁弁に搭載され、磁気信号を電気
信号に変換することにより前記弁体のリフト量を検出す
るリフトセンサとを備え、前記シャフトは、弾性部材に
より少なくとも２点を支持されて軸方向に変位可能に設
けられるとともに、前記電磁弁および前記リフトセンサ
の固定部と該固定部の間を軸方向に変位する可動部との
問隙を０．３ｕ以」−に設定したことを技術的手段とす
る。

［作用および発明の効果］ 上記構成上りなる本発明は、ムービングコアを取り付け
たシャフトを弾性部材により支持して軸方向に変位可能
としたことにより、従来のようなシャフトを支持するた
めの摺動タイプの軸受を省略することができる。

また、電磁弁およびリフトセンサの固定部と、該固定部
の間を軸方向に変位するシャフトやムービングコアなど
の可動部との問隙を・０．３ｍｓ以上に設定したことに
より、軸方向での摺動部分をなくすことができる。

これらの結果、摺動による摩耗粉の発生がなくなるとと
もに、異物が固定部と可動部との問隙に侵入した場合で
も、異物によりシャフトやムービングコアなどの可動部
がスティックするのをなくすことができ、作動回数が多
くなっても信頼性が低下することがない、従って、高度
の信頼性が要求されるとともに作動回数の多い所での使
用が可能となる。

［実施例］ 次に、本発明のリフトセンサ付電磁弁の一実施例を図面
に基づき説明する。

第１図は、アイドル回転速度制御に使用したリフトセン
サ付電磁弁１の断面図である。

本実施例のリフトセンサ付電磁弁１は、電磁比例制御弁
２の上部（第１図上部）に作動トランス型リフトセンサ
（以下リフトセンサと呼ぶ）　３を搭載したもので、図
示しないスロットルバルブをバイパスさせる空気量を変
えてアイドル回転速度を制御するものである。

電磁比例制御弁２には、ハウジング４内に配設された電
磁コイル５の上部側および内周部の上側的２７３を覆う
ように強磁性体のステータコア６が配置されるとともに
、ステータコア６の中央部を通って非磁性体のシャフト
７がハウジング４内の上部から下部にわたって設けられ
ている。

シャフト７は、ハウジング４の内壁に固定された板バネ
（本発明の弾性部材）　８．９によって２点を支持され
、軸方向に無摺動で変位可能に設けられている。

シャフト７には、電磁コイル５への通電によって磁気回
路に発生する起磁力によりステータコアθ側に吸引され
る強磁性体のムービングコア１０が、ステータコア６の
下端部との間にエアギャップを有して取り付けられてい
る。

シャフト７の下端部には、空気通路（本発明の流体通路
）１１を開閉するためのバルブ（本発明の弁体）１２と
一体に形成された圧力バランス用ベローズ（以下ベロー
ズと略す）１３が取り付けられている。

このベローズ１３は、上端に形成されたフランジ部１３
ａがハウジング４の内壁に固定されるとともに、バルブ
１２の中央部がシャフト７の下端部に嵌め合わされ、バ
ルブ１２の下方よりスプリング１４によってシャフト７
のフランジ部７ａに押さえ付けられている。

なお、バルブ１２には、ベローズ１３の圧力導入口１２
ａが設けられている。

板バネ８．９は、第２図に示すように、環状に形成され
た取付部８ａ、９ａと、取付部８ａ、９ａの一部が中心
部に向かって伸びるように形成された支持部８ｂ、９ｂ
とからなり、支持部８ｂ、９ｂの先端部番こシャフト７
を挿通するための挿通孔８Ｃ１９Ｃが設けられている。

板バネ８は、ステータコア６より上部位置でシャフト７
を支持し、取付部８ａが環状を呈するカラー１５によっ
てハウジング４の内壁に固定されるとともに、支持部８
ｂの先端部がシャフト７に嵌め合わされたカラー１６に
よってシャフト７のフランジ部７ｂとの間で固定されて
いる。

板バネ９は、ムービングコア１０の下端部でシャフト７
を支持し、取付部９ａがベローズ１３のフランジ部１３
ａによってハウジング４の内壁に固定されるとともに、
支持部９ｂの先端部がシャフト７に取り付けられたムー
ビングコア１０の下端部とシャフト７のフランジ部７Ｃ
との間で固定されている。

シャフト１に嵌め合わされたカラー１６の」一部には、
電磁コイル５への通電によってムービングコア１０がス
テータコア６側に吸引される際の吸引力と反発する力を
シャフト７およびムービングコア１０に与えているスプ
リング１７が配設されている。

従って、電磁コイル５が通電されない場合には、空気通
路１１を完全に閏じるためバルブ１２をバルブシート１
８に押し付けるようにスプリング１７の付勢力がシャフ
ト７に働いている。

この電磁比例制御弁２は、第３図に示すように、エンジ
ンコントロールコンビ・ユータ（ＣＰＬＪ）１９の０Ｎ
−ＯＦＦ比信号（デユーティ信号）により制御され、電
磁コイル５に流れる電流の大きさに応じてステータコア
６とムービングコア１０との間に発生した吸引力によっ
て、ムービングコア１０がスフ゛リング１４、スプリン
グ１１、および板バネ８．９の軸方向のバネ力と釣り合
った位置までステータコア６側に吸引される。

そして、ムービングコア１０の軸方向の変位量に応じて
バルブ１２とバルブシート１８とのクリアランスが変化
し、流入ボート２０から流出ボート２１へ流れる空気流
量を制御する。

電磁コイル５に流れる電流は、第４図に示すようにのこ
ぎり状の波形となり、この波形に応答してムービングコ
ア１０の微振動が繰り返される。

なお、流入ボート２０は、スロットルバルブをバイパス
するバイパス通路（図示しない）を介してエアクリーナ
（図示しない）に連絡されており、流出ボート２１は、
スロットルバルブの下流に設けられなサージタンク（図
示しない）に連絡されている。

リフトセンサ３は、−次コイル２２ａと二次コイル２２
ｂとを組み合わせて構成した円筒状のセンシング素子２
２内を、シャフト７の上端部に設けられた磁性体のコア
２３がムービングコア１０の移動に応じて上下に変位す
るように設けられており、コア２３の変位により変化す
るコイルインダクタンスをブリッジ回路で電圧変化に変
換して出力するものである。

上述した電磁比例制御弁２およびリフトセンサ３は、本
発明の固定部であるハウジング４、ステータコア６、お
よびセンシング素７−２２と、本発明の可動部であるシ
ャフト７、ムービングコア１０、およびコア２３とにお
いて、ハウジング４とムービングコア１０との問隙、ス
テータコア６とシャフト７との問隙、ハウジング４とシ
ャフト７どの問隙、およびセンシング素子２２とコア２
３との問隙（第１図に符号Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄで示す）を０
．３１１以上に設定している。

次に、本実施例のリフトセンサ付電磁弁１の作動につい
て簡単に説明する。

ＣＰＵ１９の０Ｎ−Ｏｒ’Ｆ比信号により制御される電
流値に応じて電磁コイル５への通電が行なわれ、電磁コ
イル５の磁気回路に起磁力が発生する。

ムービングコア１０は、磁気回路に発生した起磁力がス
プリング１４、スプリング１７、および板バネ８．９の
軸方向のバネ力と釣り合った位置までステータコア６側
に吸引され、以後、第４図に示した電流波形に応答して
微振動を繰り返す。

ムービングコア１０の変位により、シャフト７の下端部
に設けられたバルブ１２がムービングコア１０の移動量
に応じてバルブシート１８とのクリアランスを変化させ
、流入ポート２０から流出ボー■〜２１へ流れる空気流
通を調節する。

このとき、リフトセンサ３では、シャフト７の上端部に
設けられたコア２３がムービングコア１０と連動してセ
ンシング素子２２内を変位することにより、バルブ１２
のリフト量を電圧変化に変換して出力する。

上述の作動において、ムービングコア１０とともに軸方
向に変位するシャフト７は、従来のような摺動タイプの
軸受を使用せず、板バネ８．９によって２点を支持され
ており、無摺動で変位可能である。

また、ハウジング４とムービングコア１０との問隙（第
１図の符号Ａ）、ステータコア６とシャフト７との問隙
（第１図の符号Ｂ）、ハウジング４とシャフト７との問
隙（第１図の符号Ｃ）、およびセンシング素子２２とコ
ア２３との問隙（第１図の符号Ｄ）をそれぞれ０．３ｕ
以」−に設定したことにより、ムービングコア１０の微
振動によっても本発明の固定部と可動部との間で摩耗を
伴うことがなく、作動回数が多くなっても高度の信頼性
を保つことができる。

本実施例のように、電磁比例制御弁２をエンジンのアイ
ドル回転速度制御に使用した場合に、エンジンからのカ
ーボンの吹き返し、あるいはエアクリーナより入ってく
るダストなどがベローズ１３の圧力導入口１２ａを通っ
て固定部と可動部との間に侵入してきた場合でも、上記
したように固定部と可動部との問隙を０．３＋ｕ＋以」
−に設定したことにより、ムービングコア１０やシャフ
ト７などがスティックするようなことはない。

このように、ムービングコア１０、シャフト７、および
コア２３などの可動部を完全無摺動としたことにより、
電磁比例制御弁２を作動回数が多くなった場合でも高度
の信頼性が要求される箇所に使用することができる。

（変形例） 本実施例では、バルブ１２のリフト量を検出するために
作動トランス型リフトセンサ３を用いたが、ホール素子
、あるいはＭＲＥ素子（磁気抵抗素子）などの磁気セン
サを使用したリフトセンサ３でも良い。

板バネ８．９によってシャフト７の２点を支持したが、
２点以上で支持しても良い。

また、弾性部材として板バネ８．９を例示したが、板バ
ネに限定する必要はない。

本発明のリフトセンサ付電磁弁１をアイドル回転速度制
御に使用したが、エンジンの空燃比制御などに使用して
も良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のリフトセンサ付電磁比例制御弁の断面
図、第２図は板バネの平面図、第３図は電磁比例制御弁
の駆動回路図、第４図は電磁コイルに流れる電流波形の
一例を示した電流波形図である。 図中

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）シャフトに取り付けられるとともに、電磁コ
   ィルの磁気回路内に配設され、前記電磁コイルへの通電
   により吸引されて前記シャフトとともに軸方向に変位す
   るムービングコアを具備し、該ムービングコアと連動す
   る弁体により流体通路を開閉する電磁弁と、 （ｂ）前記電磁弁に搭載され、磁気信号を電気信号に変
   換することにより前記弁体のリフト量を検出するリフト
   センサとを備え、 前記シャフトは、弾性部材により少なくとも２点を支持
   されて軸方向に変位可能に設けられるとともに、 前記電磁弁および前記リフトセンサの固定部と該固定部
   の間を軸方向に変位する可動部との問隙を０．３ｍｍ以
   上に設定したことを特徴とするリフトセンサ付電磁弁。