JPH03223581A - 電磁制御弁 - 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〕 この発明は、自動車用エンジンの負荷変動に対し°〔、
アイドル回転数を安定させるためのスロットルバイパス
エアー制御、またはパージ制御等に頗ｆロナス智琳脅枯
に１０琳汁棚１制御弁に閘すス瓜のである。

〔従来の技術〕

第２図に従来の電磁比例制御弁の一例の断面図をホす。

し１においてαＱは電気信号を磁気エネルギーに変換す
る′ルノイド部、勾は被制御流体の流量を調整するバル
ブ部である。

・スレノイド部（１０におい−Ｃ１（ｔ）は［気信号に
よつ’−ｃｒａ界をつくる電磁コイル、（２）は電磁コ
イル（１）に電気信号を印加するターミナルである。（
３）はヨーク、　（４ａ）はフロントプレート、　（４
ｂ）はリアプレート・であり、これらは電磁コイル（１
）の外周に設けられ磁気回路を構成し′Ｃいる。（５）
は前記電磁コイル（１）の中心に位置し・Ｃいる固定鉄
心、（６）は可動鉄心でロッド（７）に嵌合圧着され、
更にロッド（７）の一端は、固定鉄心（５）のリアプレ
ート（４ｂ）側に設けられた軸受け（８）およびスプリ
ング受け（９）とで支持され・Ｃいる。（ｌｌａ）は電
磁コイル（１）が可動鉄心（６）を吸引する磁力に抗し
・Ｃ可動鉄心（６）に嵌合圧着されたロッド（７）をバ
ルブ部員側に付勢するための主スブリング、（６）は主
スプリング（ｌｌａ）のばね力を調整するための調整ね
じである。

次にバルブ部翰の構成に・つい・Ｃ説明する。

（１６ａ）は被制御流体の吸入ポート、（１６ｂ）は被
制御流体の吐出ポート、０７）は吸入ポート（１６ｇ）
と吐出ポートの途中に設けられた弁座であり、吸入ポー
　ト（１６ａ）　、吐出ポート（１６ｈ）および弁座は
一体構成されたハウジング（１１となつ°ＣいるＯ更に
、（ト）は前記弁座αηを開閉する弁、ＯＩは弁（１１
の摺動をガイドするためのバルブガイドで）１ウジング
＜１１に固定され′〔いる。（１８ａ）は圧力室Ｑ０と
流体室−の圧力バランスを一定に保つため弁（ハ）に設
けられた連通穴である。

ソシ・〔、前記ソレノイド部（【１の可動鉄心（６）を
嵌合圧着したロッド（７）は弁０峰に連接され、またノ
＜ルブ部（ホ）のハウジングへ１はソレノイド部０１の
ヨーク（３）と結合され、ソレノイド部００とバルブ部
（１）は−体構成され′Ｃいる。前記した可動鉄心（６
）、弁（ト）および可動鉄心（６）を嵌合圧着したロッ
ド（７）とからなる部分を電磁比例制御弁の動弁系部材
と称する。

（ホ）はハウジングα・とフロントプレート（４ａ）で
挾持固定された板ばねで、前記動弁系部材はこの板ばね
（２）の中心をロッド（７）が貫通した状態で取付けら
れＣおり、この板ばね（ハ）はロッド（７）＃こ固着さ
れた可動鉄心（６）の揺動を防止する役目を担つＣいる
。

また、ロッド（７）の先端部は弁（ト）の底面（１８ｂ
）に当接し、更に弁α樽は副スプリング（ｌｌｂ）で、
ロッド（７）は主スプリング（ｌｌａ）とスプリング受
け（９）とで軸線方向に可動自在に支持され°Ｃいる。

また、ロッド（７）は固定鉄心（５）に設けられた軸受
け（８）でも支持され′Ｃいるので、前記板はね（ホ）
とで軸線方向に対して２点支持構造とな一つ°でいる。

次番こ動作につい′〔説明する。電磁コイル（１）のタ
ーミナル（２）から電気信号が入力されると、電磁エネ
ルギーがコイルで発生し、勘弁系を構成する可動鉄心（
６）は固定鉄心（５）方向に電流値に比例した電磁力で
吸引される。そして磁力と閉弁方向に付勢する主スプリ
ング（ｌｌａ）のばね力が均衡する位置まで弁（至）が
変位し、流体通路を開口する。従つ゛〔、流体通路の開
口面積（系の軸線方向変位置）と電流値は比例関係にあ
る。

また、弁（ト）には圧力室Ｑυと流体室（ロ）との圧力
を一定にするための連通穴（１８ａ）が設けられ°〔い
るので、被制御流体の圧力変動に対しても安定した作動
特性が得られる。

しかし、前記した電磁比例制御弁は前述したように、動
弁系において、ロッド（７）と弁（財）は当接し゛〔い
るのみであるから弁を開ける力は副スプリング（ｌｌｂ
）の力のみとなり、可動鉄心（６）に作用する磁力によ
る固定鉄心（５）側への吸引力が生かされ′Ｃいない欠
点があった。

この欠点を解消するためには、弁（ト）と可動鉄心（６
）とを一体重に形成すればよいわけであるが、第３図は
この一例とし゛〔例えば実開昭６０−７３７４号公報に
示された従来の他の電磁弁の断面図を示す。

その構成を簡単に説明する。

大径の弁本体部６やとこの弁本体部０１）の−喘疎〜の
小径の鉄心嵌合部（２）とが一体にプレス成形され・〔
おり、この弁本体部の反対側の開口部にはパイプホルダ
（２）を嵌着１１、このパイプホルダ（至）の前記鉄心
嵌合部（３）と同芯位置に弁座（至）を設け・Ｃいる。

また、この弁座（至）の孔（ロ）に吐出ポート（至）を
接続し、この吐出ポート（２）と平行に前記パイプホル
ダ（至）に吸入ポートＣ＠が接続され°Ｃいる。そして
、前記鉄心嵌合部に）の内部に可動鉄心（至）が摺動自
在に嵌合され、この可動鉄心（至）の先端部にはボール
状の弁体に）が一体重に設けられ′〔おり前記弁座（至
）と接離自在に対向し°Ｃいる。また、可動鉄心（至）
の他端と固定鉄心に）との間には、弁体（２）を閉弁方
向に付勢するスプリングＯυが設けられ゛〔いる。

このスプリング（１υのばね力はねじ（財）で調整され
る。

また、鉄心嵌合部Ｃ切の外周には電磁コイル（財）が設
けられ′Ｃいる。

この第３図に示す電磁弁は、第２図に示したような電磁
コイルに入力される電流値に比例し°Ｃ被制御流体の流
量を調整する電磁比例制御弁ではなく、電磁コイル（財
）に印加される入力電流により発生する強力な磁力によ
る可動鉄心（至）の固定鉄心側への吸引力あるいはスプ
リングθりのばね力により弁体（至）を瞬時に開弁また
は閉弁させ、流体の流れを断続的に制御する用途に主と
し・Ｃ使用されるものである。このような構造の電磁弁
を入力電流値に比例して流体の流量を調整する電磁比例
制御弁として動作させた場合を考え′Ｃみる。可動鉄心
に軸線方向のみの力が作用する場合は問題ないが、弁体
Ｃ’４を閉弁方向に付勢するスプリング（ロ）が軸線方
向に対して傾斜した状態で取付けられたり、ねじに）の
調整時にスプリング（ＡＩ）の荷重中心が軸線方向に対
し°〔偏心または座屈して湾曲すると、可動鉄心に）に
は偏荷重が作用する。この偏荷重が作用すると、可動鉄
心（至）と、この可動鉄心に）に一体重に形成された弁
体（２）は軸線方向に対して２点支持された構造になっ
′〔いないので傾斜状態となっｃ！１１１１作する。従
ゲＣ傾斜度が大きくなると鉄心嵌合部員と部分的に接触
し、摩擦が生じたり、磁気的な固着状態が発生し、電流
値に比例したスムーズな動作が困難となる。

また、可動鉄心（至）の傾斜の大きさと方向が不安定に
変動すると弁体（埒と吸入ポート（ホ）につながる弁座
（至）の孔（ロ）の開口部との位置関係も不安定となり
、開口面積が一定しない。

このような不具合を防止するため可動鉄心に）と鉄心嵌
合部（２）との空隙を小さくすると、こんどは可動鉄心
（至）の固定鉄心■側の圧力と弁体（至）側の圧力との
圧力バランスが一定とならないため、弁体に）の開閉を
開始させる電磁コイル（財）の電流値が被制御流体の圧
力によつ・〔変Ｆｇｈするので電磁比例制御弁とし°〔
は不適切である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の例えば第２図番こ示すような電磁比例制御弁は、
前述のように構成され゛〔いるので、弁とロッドが当接
し”〔いるのみであるから弁を開ける力は副スプリング
の力のみとなり、可動鉄心の電磁力が生かされていない
という欠点があった。更に、可動鉄心の揺動を防止する
ための板ばねを設けなく“〔はならないという欠点もあ
った。

また、第３因に示すような構造で弁と可動鉄心が一体的
に形成された従来の電磁弁では、可動鉄心が動作時に軸
線方向に対し゛〔傾斜しやすく、鉄心嵌合部と接触する
ため、電流値に比例したスムーズな流量制御が困難であ
る。

更に、弁の開口面積も可動鉄心の傾斜の大きさと方向に
よって変動するので安定した流量制御が行えない。

また、これを改善するため（可動鉄心の摺動部空隙を小
さくすると、前述したように被制御流体の圧力によっ゛
〔、開閉を開始させる電磁コイルの電流値かに動すると
いう問題点が発生する。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、可動鉄心の電磁力を直接弁に伝えさせ、かつ
動弁系部材（可動鉄心、ロッド。

弁）を軸線方向に対し・Ｃ傾斜することなくスムーズに
動作させ、流体圧力の影響を受けずに電磁コイルに印加
される電流値に応じて安定に弁を開閉させると共に、従
来の電磁制御弁より構造を簡略化した電磁制御弁を得る
ことを目的とし・Ｃいる。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わる電磁比例制御弁は、被制御流体の圧力
と可動鉄心の吸引側（固定鉄心側）の圧力とを〒定とす
るための連通穴を設けた弁および可動鉄心を一体的に形
成すると共に、可動鉄心を軸線方向の作動に対しては摺
動部としたものである。

〔作用〕

この発明におい゛〔は、弁と可動鉄心を一体的に形成し
ているので、可動鉄心の電磁力がそのまま弁に伝わると
共に、弁および可動鉄心に連通穴を設けたことにより可
動鉄心そのものを１密的に摺動させることができ、かつ
動弁系の安定した動作と、電磁コイルの入力電流値に応
じた安定した流量の調整が可能となる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図につい゛〔説明する。第
１図はこの発明による電磁比例制御弁の断面図であ・つ
て、（ト）はロッド（７）に嵌合圧着された可ＴＩＪＪ
ｔｔｋ心、（１３ａ）は可動鉄心Ｏ］に設けられ、圧力
室なすと可動鉄心０３の吸引側（固定鉄心側）とを連通
する連通穴、０４はヨークＯｆｅに嵌合圧着されたバル
ブガイドで、可動鉄心（２）はこのガイドとの空隙が密
にされ、摺動部とし°Ｃ機能する。儲は前記可動鉄心（
至）と一体向に形成された弁で、この弁（財）にも圧力
室なつと流体室固とを連通する連通穴（２４ａ）が設け
られ°〔いる。ヨークＱＪ９は従来のフロントプレート
の機能も合せ持つように構成されている。

その他の構成は第２図の従来例と同一のため説明を省略
する。

上記のような構成においてターミナル（２）から入力電
流が印加されると、従来の例と同様動弁糸を構成する可
動鉄心０３は固定鉄心（５）方向に電磁力で吸引される
。このＩＩＪ動玖心＾１には弁（ハ）が一体向に形成さ
れ°Ｃいるため、可動鉄心に働く電磁力が直接弁（ハ）
に伝わる。また、弁（ハ）および可動鉄心０３のいずれ
にも連通穴が設けられ“〔いるので圧力室Ｑ◇の圧力と
流体室（イ）の圧力および固定鉄心（５）と可動鉄心（
至）との、１に出来る空間の圧力との圧力バランスが一
定に保たれるため、可動鉄心ａ３はヨーク０均に嵌合圧
着されたバルブガイドＣくをガイドとし゛〔、流体の圧
力変動の影響を受けることなく、気密的に摺動すること
ができる。更に、可動鉄心へ］に嵌合圧着されたロッド
（７）の他端は軸受（８）を摺動部とし゛〔支持され、
また、可動鉄心（至）はバルブガイドｏ４でラジアル方
向に拘束され′〔いることから、−体向に形成された動
弁系部材材（可動鉄心（ハ）、ロッド（７）、弁（ロ）
）は軸線方向の動作に対し゛〔２点支持とな・つ”Ｃお
り、お）１動のない安定した動作を得る。

なお、前記実施例では１−りｏｎは第２図に示す従来の
フロントプレート（４ａ）の機能も合せ持つ構成となつ
°〔いるが、第２図の例と同様ヨークとフロントプレー
トとは別部材であつ゛〔もよい。

〔発明の効ｉ社〕

以上のようにこの発明によれば、連通穴を設けた弁と可
動鉄心を一体的に形成し、更にこの可動鉄心を摺動部と
したので、可動鉄心の電磁力を直接弁に伝えることが出
来ると共に、軸線方向の作動に対し°Ｃ安定したｒＩＪ
Ｊきが得られるといろ効果がある。

また、構造が従来の電磁制御弁より簡単になり、部品点
数の削減がはかれ、安価ｊこ出来るという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による電磁比例制御弁の断
面図、第２図は従来の電磁比例制御弁の断面図、第３図
は、芹と可動書フ心が一体的に形成された従来の電磁弁
の断面図である。 図におい・ｒ、（１）は電磁コイル、（７）はロッド、
（至）は可動鉄心、（１６ａ　）は吸入ボート、（ｔ６
ｂ）は吐出ポート、Ｇカは弁座、（ハ）は弁、（１３ａ
）（２４ａ）は連通穴。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示すＯ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被制御流体の吸入ポートと吐出ポートと、これら両ポー
   トの間に設けられた弁座と、この弁座に接離して流量調
   整する弁と、この弁および弁駆動のための可動鉄心を支
   持するロッドと、前記可動鉄心を駆動させ弁の位置を制
   御する電磁コイルとからなる電磁制御弁において、弁と
   可動鉄心を一体的に形成するとともに、前記可動鉄心を
   摺動部とし、かつ、被制御流体側の圧力と可動鉄心の吸
   引側の圧力とが一定となるように弁と可動鉄心に連通穴
   を設けたことを特徴とする電磁制御弁。