JPH0422143Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、例えばエンジンのアイドル回転数
制御に用いられる電磁弁に関する。

（従来の技術） 従来、自動車等においてエンジンのアイドル回
転数を制御するためには、第１０図に示すような
アイドル回転数制御機構５１が用いられている。
かかるアイドル回転数制御機構５１は、エンジン
５２の吸気通路５３に配設されたスロツトル弁５
４のバイパス通路５５と、該バイパス通路５５に
介装された電磁弁５６、該電磁弁５６の作動を図
示しない水温センサ等の種々のセンサ類からの信
号に基づき制御するアイドル回転数制御装置５７
により構成されている。そして、アイドル回転数
制御装置５７の指令によつて前記電磁弁５６を作
動をさせ、これにより前記バイパス通路５５を通
流する空気量を制御してエンジン５２のアイドル
回転数を制御するというものである。一方、前記
電磁弁５６は、第９図に示すような構造を有して
いる。

即ち、流体入口１及び流体出口２を備えたブロ
ツク３の内部には、流量制御穴４を有する筒状の
シート５が固定され、ブロツク３の側壁との間に
環状空間６が形成されている。ブロツク３にはヨ
ーク７が固定され、ヨーク７の側壁内には、ボビ
ン８に捲かれた電磁ソレノイド９が収設され、ソ
レノイド９の内側には、ヨーク７と一体結合して
コア１０が固定されている。シート５の内側には
プランジヤ１１及びこれと一体的に形成されたバ
ルブ１２が軸線方向に摺動可能に嵌装され、プラ
ンジヤ１１の一端部とコア１０との間にはスプリ
ング１３が縮設されている。

作用を述べると、第１０図に示した前記アイド
ル回転制御装置５７から発せられる電気信号がな
く、ソレノイド９が非励磁のときは、プランジヤ
１１及びバルブ１２はスプリング１３の弾撥力に
より図で右方に押されていて、バルブ１２の先端
部が流量制御穴４を完全に、もしくは該穴の大部
分を塞いでいるので、流体流量は零もしくは微量
である。

ソレノイド９に電気入力が与えられて励磁する
と、電気量即ち電流の強さ、デユーテイ比等に応
じて発生する電磁吸引力により、プランジヤ１１
及びバルブ１２はスプリング１３の弾撥力に抗し
て図で左方に移動し、流量制御穴４の開口面積を
増すので、流体入口１から環状空間６及び流量制
御穴４を通つて流体出口２へと流れる流体流量は
増加する。このように入力電気量に対応させて流
体流量を制御している。

一方、アイドル回転数制御機構５１（第１０
図）においては、電磁弁５６における制御電流が
零もしくは微量である場合には、バイパス通路５
５における空気の通流がほぼ阻止されるため、ス
ロツトル弁５４の下流側（エンジン５２側）にお
ける吸気通路５３内の空気の流量は、スロツトル
弁５４の開度のみによつて決定された流量とな
る。逆に、前記制御流量が増加された場合には、
バイパス通路５５を通流する空気電流が増加され
てバイパス通路５５を介してスロツトル弁５４の
下流側へ供給される空気の流量が増加する。従つ
て、電磁弁５６における制御流量を増減させるこ
とによつてエンジン５２側へ供給される空気流量
が変化され、またスロツトル弁５４の全開時にお
ける前記空気流量の最大値が変化され、これに伴
いエンジン５２のアイドル回転数の高低及び最大
回転数が制御されるのである。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の電磁弁にあつ
ては、アイドル回転数制御装置５７から発せられ
る電気量に誤差があつた場合、例えばエンジンの
要求に反し電気ノイズ等により異常に過大な信号
が生じた場合、電磁弁５６は電気量に従つて過大
に流体流量を流すことになり、エンジンは予め設
定された回転数を越える高回転となる。

また、寒冷時における暖機運転では、エンジン
の暖機状態に応じて種々のセンサ類からの信号に
よりアイドル回転数制御装置５７を働かせて種々
の演算を行わせ、電磁弁５６へ送る電気量を遂次
変化させなくてはならないが、これらの制御プロ
グラムは複雑になり過ぎるという問題点もあつ
た。

（課題を解決するための手段） この考案は、上記のごとき従来の問題点を解決
するためになされたもので、たとえアイドル回転
数制御装置からの過大な電気量により電磁弁の開
弁度が過大となつたとしても、エンジンの回転状
態即ち制御流体の温度により、本考案に係る第２
のバルブで閉弁操作することにより過大な流体流
量となることを防ぐとともに、アイドル回転数制
御装置における寒冷時暖機における制御プログラ
ムを不要にするようにしたものである。

即ち、本考案にあつては、電磁ソレノイドの磁
気吸引力に比例して応動するプランジヤと、該プ
ランジヤに設けられたバルブと、このバルブの摺
動ガイド筒体であつて、その筒体側面に流量制御
穴を有するシートとを備え、入力電気量に比例し
て前記流量制御穴の開口面積を変えることにより
流体流量を比例制御する電磁弁において、前記シ
ートの外径部に筒状の第２のバルブを摺動可能に
設置するとともにこの第２のバルブに温度変化に
伴い変形する感温部材を作用させ、この第２のバ
ルブを制御流体の温度の変化による前記感温部材
の変形に基づいて移動させることにより、前記流
量制御穴の最大開口面積を規制するようにした。

（作用） 例えば第２図において、寒冷時、始動時等には
感温部材である感温スプリング２１が収縮してお
り、しかも第２のバルブ２０はバイアススプリン
グ２２により押されているため、流量制御穴４は
完全に開かれており、このときの該制御穴４の最
大開口面積は該穴の正味開口面積Ｍと等しい。

一方、流体温度が上昇すると、感温スプリング
２１が形状回復（伸張）してバイアススプリング
２２を圧縮するため、第２のバルブ２０は流量制
御穴４をある程度覆うことになり、このとき制御
穴４の最大開口面積は正味開口面積Ｍよりも少な
くなる。

このように、流体温度に応じて流量制御穴４の
最大開口面積を規制する。

（実施例） 第１図はこの考案の第一の実施例を示す縦断面
図、第２，３図は第１図中の流量制御穴４と第２
のバルブ２０との関係を示す説明図である。従来
例（第９図）と同一機能を有する部材には第９図
と同じ符号を付し、それらの詳細説明は省略し、
異なる部分についてのみ説明する。

本実施例では、流量制御穴４の形状は第２図に
示すように矩形の場合、第３図に示すように凸字
形のものを例として選んである。いずれも正味開
口面積はＭとする。

第１図で２０は環状空間６内にあつてシート５
の外形部に摺動可能に嵌装された第２のバルブで
ある。２１は第２のバルブ２０とシート５側部材
との間に縮設された感温部材である感温スプリン
グで、この感温スプリング２１は環境温度の変化
により変位、力、ばね定数等が変化するスプリン
グで、形状記憶合金製のもの又はバイメタル製の
もの等がある。２２は感温スプリング２１の付勢
力と対抗するごとくに第２のバルブ２０を付勢す
るように第２のバルブ２０とブロツク３との間に
縮設されたバイアススプリングである。

作用を述べると、従来例（第９図）で述べたと
同様に、プランジヤ１１はソレノイド９の励磁に
よつて生じる磁気吸引力とスプリング１３の反撥
力により、ソレノイド９に入力される電気量に対
し比例変位し、プランジヤ１１と一体的に形成さ
れたバルブ１２はシート５の流量制御穴４の内側
を摺動し、流量制御穴４の開口面積を変化させる
ことにより流量を制御する。

一方、第２のバルブ２０は制御流体の温度が低
いときには、感温スプリング２１がバイアススプ
リング２２の反撥力により圧縮されていて、第２
図又は第３図において流量制御穴４は全開となつ
ている。したがつてソレノイド９への入力電気量
に対する流体流量の変化は第２図の場合は第４図
における実線t₀のように、第３図の場合は第５図
における実線t₀のようになる。

逆に、制御流体の温度が上昇すると、感温スプ
リング２１が形状回復（伸張）してバイアススプ
リング２２を圧縮させるため、第２のバルブ２０
は第２図又は第３図において右方向に移動し、両
スプリングの力の釣合つた位置で静止し、流量制
御穴４をある程度覆うことになる。

したがつてソレノイド９に入力される電気量に
対する流体流量の変化は第２図の場合は第４図に
おける破線t₁のように、第３図の場合は第５図に
おける破線t₁のようになる。即ち、流体温度の上
昇に応じて流量制御穴４の最大開口面積が規制さ
れ、これにより最大流量も規制されるのである。

以上の実施例では感温スプリング２１の性質と
して制御流体の温度の上昇により反撥力が増加す
る感温スプリングを使用しているが、逆に制御流
体の温度の上昇により反撥力が減少する性質を有
する感温スプリングを使用することもでき、この
場合には、感温スプリング２１の位置とバイアス
スプリング２２の位置とを図とは反対にすること
により同様な効果が得られる。

また、感温スプリングが二方向性形状記憶合金
製のもの又はバイメタルである場合にはバイアス
スプリングを無くすこともできる。ただし、この
場合は、感温スプリングの収縮時における第２の
バルブ２０の追従動作（図で左行）ができるよう
に、感温スプリング２１の両端部をそれぞれシー
ト５側及び第２のバルブ２０側に係着する必要が
ある。

第６，７，８図には本考案の第二の実施例を示
す。これらの図においても、第一の実施例（第１
図等）と同じ機能を有する部材には第１図と同じ
符号を付し、これらの詳細説明は省略し、異なる
部分についてのみ説明する。

この実施例では、第２のバルブ２′とブロツク
３との間に、互いに円周方向逆向きに付勢する感
温部材である感温渦巻型スプリング２３とバイア
ス渦巻型スプリング２４とが係着されている。感
温渦巻型スプリング２３は環境温度の変化により
変化しばね定数等が変化するスプリングで、形状
記憶合金製のもの又はバイメタル製のものがあ
る。

制御流体の温度が低いときは、感温渦巻型スプ
リング２３はバイアス渦巻型スプリング２４の反
撥力により圧縮されていて、第７図又は第８図に
みられるように、第２のバルブ２０′の規制面２
０′ａは手前側下方に位置し、流量制御穴４は全
開となつている。したがつてソレノイド９に入力
される電気量に対する流体流量の変化は、第７図
の場合は第４図における実線t₀のように、第８図
の場合は第５図における実線t₀のようになる。

一方、制御流体の温度が上昇すると感温渦巻型
スプリング２３は形状回復（伸張）してバイアス
渦巻型スプリング２４を圧縮するため、第２のバ
ルブ２０′は第７図又は第８図において手前側に
ある規制面２０′ａが上方に回転し、両渦巻型ス
プリングの反撥力が釣合つた位置で静止し、流量
制御穴４を部分的に覆い、流量制御穴４の最大開
口面積を規制する。したがつて、ソレノイド９に
入力される電気量に対する流体流量の変化は、第
７図の場合は第４図における一点鎖線t₂のよう
に、第８図の場合は第５図における一点鎖線t₂の
ようになる。

なお、この実施例においても、感温渦巻型スプ
リング２３が二方向性形状記憶合金製のもの又は
バイメタル製のものである場合にはバイアス渦巻
型スプリング２４は無くしても良い。

また、感温渦巻型スプリングとバイアス渦巻型
スプリングとの付勢方向をそれぞれ逆にすること
により、流体温度の上昇に応じて流体流量を増加
させることも可能である。

（考案の効果） 以上述べてきたように、本考案によればその構
成を、シートの外径部に筒状の第２のバルブを摺
動可能に設置するとともにこの第２のバルブに感
温部材を作用させ、この第２のバルブを制御流体
の温度変化による前記感温部材の変形に基づいて
移動させることにより前記流量制御穴の最大開口
面積を規制するようにしたので、エンジンの暖機
後は、流体温度の上昇により第２のバルブがある
程度閉じて制御流体を制限するため、たとえアイ
ドル回転数制御装置から発せられる電気信号に誤
差が生じ、エンジンの要求に対して異常に過大な
信号が入力されたとしても、エンジンは予め設定
された回転数を超えた高回転とはならない。また
アイドル回転数制御装置の制御プログラムも複雑
にならないという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例を示す縦断面
図、第２図及び第３図は第１図における流量制御
穴と第２のバルブとの関係を示す説明図、第４図
及び第５図は本考案による電気入力に対する流体
流量特性図で、第４図は流量制御穴が矩形の場
合、第５図は流量制御穴が凸形の場合、第６図は
本考案の第２の実施例を示す縦断面図、第７図及
び第８図は第６図における流量制御穴と第２のバ
ルブとの関係を示す説明図、第９図は従来の電磁
弁の縦断面図、第１０図はアイドル回転数制御機
構の概念図である。 １……流体入口、２……流体出口、３……ブロ
ツク、４……流量制御穴、５……シート、６……
環状空間、７……ヨーク、８……ボビン、９……
ソレノイド、１０……コア、１１……プランジ
ヤ、１２……バルブ、１３……スプリング、２
０，２０′……第２のバルブ、２０′ａ……規制
面、２１……感温スプリング（感温部材）、２３
……感温渦巻型スプリング（感温部材）、２４…
…バイアス渦巻型スプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 電磁ソレノイドの磁気吸引力に比例して応動
   するプランジヤと、該プランジヤに設けられた
   バルブと、このバルブの摺動ガイド筒体であつ
   て、その筒体側面に流量制御穴を有するシート
   とを備え、入力電気量に比例して前記流量制御
   穴の開口面積を変えることにより流体流量を比
   例制御する電磁弁において、前記シートの外径
   部に筒状の第２のバルブを摺動可能に設置する
   とともにこの第２のバルブに温度変化に伴い変
   形する感温部材を作用させ、この第２のバルブ
   を制御流体の温度の変化による前記感温部材の
   変形に基づいて移動させることにより、前記流
   量制御穴の最大開口面積を規制するようにした
   ことを特徴とする電磁弁。 (2) 感温部材がコイルスプリング型のものであつ
   て、第２のバルブがシートの軸線方向に摺動す
   るものである実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の電磁弁。 (3) 感温部材が渦巻型スプリングであつて、第２
   のバルブがシートの円周方向に摺動するもので
   ある実用新案登録請求の範囲第１項記載の電磁
   弁。 (4) 第２のバルブが感温部材の付勢力に対向して
   バイアススプリングの付勢力を受けるものであ
   る実用新案登録請求の範囲第２項又は第３項記
   載の電磁弁。