JPH07310848A - 圧力制御電磁二方弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ソレノイド部２０への通電デューティ比に応じ
た負圧または正圧のいずれの圧力でも圧力導出路６に出
力でき、構造、調整は極めて簡単で、信頼性に優れた圧
力制御電磁二方弁を提供する。 【構成】可動鉄心２４に固定されてソレノイド部２０及
びスプリング２５のみにより駆動される弁体３により圧
力導入路５と圧力導出路４、６との間の弁孔４０を開閉
する。また、所定の絞り抵抗８を有する大気連通路７を
圧力導出路６に連通させる。このようにすれば、通電デ
ューティ比の制御による弁体３と弁孔４０との隙間の流
体抵抗の調節により広い圧力範囲で連続的に圧力導出路
の圧力を制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、制御された負圧又は正
圧の圧力を出力する電磁二方弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭５８ー１８５９５８号公報は、負
圧の制御に限って出力する圧力制御電磁二方弁を提案し
ている。この電磁二方弁において、バルブハウジングが
負圧入力ポートと大気入力ポートと負圧出力ポートを有
し、ソレノイド部及び付勢スプリングにより直動する可
動鉄心には保持部材を介してダイヤフラムが固定され、
保持部材内には弁体がバルブスプリングにより弁閉方向
に付勢されつつ収容されている。

【０００３】ダイヤフラムはバルブハウジングの内部空
間を負圧室と大気室に区分し、負圧室は負圧出力ポート
に連通し、大気室はオリフィスを通じて大気入力ポート
に連通している。また、弁体は負圧入力ポートと負圧室
との連通を開閉するが全閉時でも大気室と負圧室との連
通は確保されている。弁閉時に負圧出力ポートには大気
圧が供給されているが、通電により開弁すると負圧が負
圧室に導入される。ダイヤフラムで区画された大気室に
常時大気を導入するため負圧室の負圧が大きいとダイヤ
フラムに掛かる差圧が増加して弁体が弁閉方向に作動
し、負圧室の負圧が小さいとダイヤフラムに掛かる差圧
が減少して弁体が弁開方向に作動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の単なる電磁二方
弁では、圧力入力ポートと圧力出力ポートとの間を開閉
制御する場合、ソレノイドの通電デューティ比に応じた
圧力を圧力出力ポートに発生させることはできなかっ
た。圧力出力ポートを電磁三方弁を用いて圧力入力ポー
ト及び大気入力ポートに交互に連通させ、両連通時間を
制御すれば、ソレノイドの通電デューティ比に応じた圧
力を圧力出力ポートに発生させることができる筈である
が、このような電磁三方弁は構造が複雑であるという問
題を有している。

【０００５】一方、上記した従来公報の電磁二方弁では
構造上、正圧の圧力制御が出来ないという問題および弁
体と弁孔とは一対でよいものの、上記したダイヤフラ
ム、保持部材、接点スプリングなど、構造及びそれらの
調整が極めて複雑であるという問題を有している。本発
明は上記問題点に鑑みなされたものであり、ソレノイド
部への通電デューティ比に応じた負圧又は正圧のいずれ
の圧力でも圧力導出路に出力できるにもかかわらず、構
造、調整は極めて簡単で、信頼性に優れた圧力制御電磁
二方弁を提供することを、その目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の圧力制御電磁二
方弁の第１の構成は、ハウジングと、前記ハウジング内
に収容されるソレノイド部及びスプリングと、前記ハウ
ジング内に摺動自在に保持されて前記ソレノイド部及び
スプリングのみにより直動される可動鉄心と、前記可動
鉄心に固定されて前記ハウジング内に形成された弁孔を
開閉する弁体と、前記ハウジングに形成されるとともに
前記弁孔を通じて互いに連通する圧力導入路及び圧力導
出路と、所定の絞り抵抗を有して前記ハウジングに形成
されるとともに前記弁孔を介さずに前記圧力導出路に連
通する大気連通路とを備えることを特徴としている。

【０００７】本発明の第２の構成は、上記第１の構成に
おいて、前記大気連通路及び前記圧力導出路の接続点か
ら前記圧力導入路の入口までの流体抵抗は、前記大気連
通路及び前記圧力導出路の接続点から前記大気連通路の
入口までの流体抵抗より小さく設定される点を更なる特
徴としている。本発明の第３の構成は、上記第１の構成
において、前記大気連通路の途中に絞り部が形成される
点を更なる特徴としている。

【０００８】本発明の第４の構成は、上記第１の構成に
おいて、前記大気連通路は、前記ハウジングの本体部か
ら突出する大気連通筒部に形成されるとともに、前記大
気連通筒部にエアフィルタ内蔵のフィルタ筒部が脱着可
能に嵌着される点を更なる特徴としている。本発明の第
５の構成は、上記第１の構成において、前記大気連通筒
部は、前記ソレノイド部の軸心に沿って形成される点を
更なる特徴としている。

【０００９】

【作用及び発明の効果】本発明の第１の構成によれば、
可動鉄心に固定されてソレノイド部及びスプリングのみ
により駆動される弁体により圧力導入路と圧力導出路と
の間の弁孔を開閉するとともに、所定の絞り抵抗を有す
る大気連通路を圧力導出路に連結した圧力制御電磁二方
弁であるので、ソレノイド部への通電デューティ比に応
じた圧力を圧力導出路に出力できるにもかかわらず、構
造、調整は極めて簡単で、信頼性に優れるという作用効
果を奏することができる。

【００１０】簡単にモデル化すれば、圧力導出路は大気
に対して固定の絞り抵抗を通じて接続されるとともに、
弁体による弁孔開閉率に依存する可変抵抗を通じて圧力
導入路に接続される。したがって、通電デューティ比の
制御により広い圧力範囲で連続的に圧力導出路の圧力を
制御することができる。本発明の第２の構成によれば、
圧力導入路側の流体抵抗（弁孔全開時）は、大気連通路
側の流体抵抗（上記絞り抵抗を含む）より小さく設定さ
れる。このようにすれば、弁孔全開時（通電デューティ
比１００％時）に圧力導出路から出力できる圧力を圧力
導入路の圧力に近付けることができる。

【００１１】本発明の第３の構成によれば、大気連通路
の途中に絞り部（オリフィス）を形成するので、簡単、
高精度に所望の絞り抵抗を得ることができる。本発明の
第４の構成によれば、バルブハウジングの本体部から突
出する大気連通筒部に大気連通路を設け、この大気連通
筒部にエアフィルタ内蔵のフィルタ筒部を脱着可能に嵌
着するので、構成がコンパクトとなり、また、エアフィ
ルタの脱着、保守も容易となる。

【００１２】本発明の第５の構成によれば、大気連通筒
部がソレノイド部の軸心に沿って形成されるので、全体
構成がコンパクトとなる。

【００１３】

【実施例】本発明の圧力制御電磁二方弁を適用した負圧
制御電磁二方弁を図１を参照して説明する。この電磁二
方弁は、ハウジング１を有し、ハウジング１は、コネク
タ１１を有するソレノイドハウジング１２と、バルブハ
ウジング１４とからなる。

【００１４】ソレノイドハウジング１２は、図中、左右
方向に開口する樹脂筒体からなり、コネクタ１１は、図
中、上方へ突出している。ソレノイドハウジング１２の
軸孔１２ａにはコイル２０が巻装された樹脂ボビン２１
が収容、固定されており、樹脂ボビン２１の軸孔２１ａ
には円柱状の磁性コア２２が嵌入されている。磁性コア
２２の図中、左端部にはプレート状のヨーク１３の左端
部が係止されており、一方、ヨーク１３の右端部はかし
められてバルブハウジング１４の左端面を樹脂ボビン２
１の右端面に固定している。樹脂ボビン２１の右端部に
は磁性材からなるフランジ状のリング２３が埋設されて
おり、これら磁性コア２２、ヨーク１３及びリング２３
は有ギャップ磁気回路の静止部を構成している。

【００１５】樹脂ボビン２１の軸孔２１ａの右端部Ｓ１
は、これに連通するバルブハウジング１４の凹部Ｓ２と
ともに作動室を構成しており、軸孔２１ａの右端部Ｓ１
には円筒状の可動鉄心２４が摺動自在に保持されてい
る。可動鉄心２４の右端には略円盤状のプレート３１が
嵌入、固定されており、プレート３１も可動鉄心２４の
一部を構成している。プレート３１の右端面には弁体３
が固着されている。

【００１６】バルブハウジング１４の凹部Ｓ２には、樹
脂ボビン２１の軸心に沿って筒部１４ａがプレート３１
に向けて（図中、左方向へ）突出しており、この筒部１
４ａに弁側負圧導出路（本発明でいう圧力導出路の一
部）４が上記軸心に沿って形成されている。弁側負圧導
出路４の左端は弁孔４０をなしており、この弁孔４０は
図では弁体３により閉鎖されている。２５はスプリング
であり、弁体３を弁閉方向に付勢している。

【００１７】一方、バルブハウジング１４の図中、上端
から径方向へ一対の筒部１４ｂ、１４ｃが突出してお
り、筒部１４ｂには負圧導入路（本発明でいう圧力導入
路）５が形成され、筒部１４ｃには出口側負圧導出路
（本発明でいう圧力導出路の残部）６が形成されてい
る。一方、出口側負圧導出路６と１８０度反対となる径
方向へ筒部１４ｄが突設されており、筒部１４ｄには大
気連通路７が形成され、大気連通路７はオリフィス（本
発明でいう絞り抵抗）８を有し、オリフィス８を通じて
出口側負圧導出路６の入口端に連通している。また、弁
側負圧導出路４の右端も出口側負圧導出路６の入口端に
連通している。負圧導入路５の内端はバルブハウジング
１４の凹部Ｓ２に連通しており、負圧導入路５の外端
（入口）はエアクリーナＡとエンジンＥとの間のインテ
ークマニホルドＩに連通している。また、出口側負圧導
出路６は、負圧で作動するアクチエータＡＣに連通して
いる。

【００１８】筒部（本発明でいう大気連通筒部）１４ｄ
には、エアフィルタ９０を内蔵するフィルタ筒部９が脱
着可能に嵌着されている。フィルタ筒部９には中央にゴ
ム筒９１が嵌入された孔部９２を有し、ゴム筒９１に筒
部１４ｄが嵌入されている。以下、この負圧制御電磁二
方弁の動作を説明する。コイル２０へ通電しない状態で
は、スプリング２５に付勢されて可動鉄心２４及び弁体
３は弁孔４０側に付勢され、弁孔４０が閉鎖されてい
る。これにより、アクチエータＡＣには大気圧力が供給
される。

【００１９】コイル２０への通電をＰＷＭ変調すれば通
電デューティ比に応じた電磁付勢力が可動鉄心２４に作
用し、それに応じた弁体３が弁孔４０から離れ、負圧導
入路５と弁側負圧導出路４とが連通し、その分、アクチ
エータＡＣに供給される負圧が増大する。すなわち、通
電電流の制御により単一の電磁二方弁により出力負圧の
制御を行うことができる。またターボ車等で発生する正
圧を圧力導入路５に連結すればウエストゲントバルブ等
のアクチュエ−タＡＣを上記と同じ動作で制御すること
も出来る。また、図１の構造は、オリフィス８及び大気
連通路７を出口側負圧導出路６の内端に連通させただけ
であり、製造、保守が極めて簡単であり、従来の電磁二
方弁（開閉弁）に比較してコスト増加はほとんど無視す
ることができる。

【００２０】また、導入される大気の浄化を行うフィル
タを脱着可能にこの負圧制御電磁二方弁に装着できるの
で、一層コンパクトとなる。。更に導入圧力が直接伝達
されず大気と混合した後、アクチュエ−タＡＣに伝達さ
れるのでパルス幅変調で調圧した圧力の脈動を小さく出
来、アクチュエ−タＡＣのハンチングを防止することも
できる。 （実施例２）他の実施例を図２を参照して説明する。

【００２１】この実施例は、実施例１（図１）の筒部１
４ｃに負圧導入路（本発明でいう圧力導入路）５を形成
し、筒部１４ｂに出口側負圧導出路（本発明でいう圧力
導出路の残部）６を形成し、オリフィス８をバルブハウ
ジング１４の凹部Ｓ２に連通させたものであり、実施例
１と各路５、６、７の接続を逆転させたものであるが、
動作及び作用効果は実施例１と同じである。 （実施例３）他の実施例を図３を参照して説明する。

【００２２】この実施例は、実施例１（図１）において
筒部１４ｄ及び大気連通路７を省略したものであり、オ
リフィス８は筒部１４ｃの周壁に内端側に位置して直接
開口されている。この実施例の動作及び作用効果は実施
例１と同じである。 （実施例４）他の実施例を図４を参照して説明する。

【００２３】この実施例は、実施例１（図１）におい
て、樹脂ボビン２１の軸心に沿ってエアフィルタ９０を
内蔵するフィルタ筒部９を脱着可能に嵌着したものであ
り、装置の径方向寸法を縮小することができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の負圧制御電磁二方弁の軸方向断面図
である。

【図２】実施例２の負圧制御電磁二方弁の軸方向断面図
である。

【図３】実施例３の負圧制御電磁二方弁の軸方向断面図
である。

【図４】実施例４の負圧制御電磁二方弁の軸方向断面図
である。

【符号の説明】

１はハウジング、３は弁体、５は負圧導入路（圧力導入
路）、６は負圧導出路（圧力導出路）、７は大気連通
路、８はオリフィス（絞り抵抗）、９はフィルタ筒部、
１４ｄは大気連通筒部、２０はコイル（ソレノイド
部）、２４は可動鉄心、２５はスプリング、４０は弁
孔、９０はエアフィルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 35/10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングと、 前記ハウジング内に収容されるソレノイド部及びスプリ
   ングと、 前記ハウジング内に摺動自在に保持されて前記ソレノイ
   ド部及びスプリングのみにより直動される可動鉄心と、 前記可動鉄心に固定されて前記ハウジング内に形成され
   た弁孔を開閉する弁体と、 前記ハウジングに形成されるとともに前記弁孔を通じて
   互いに連通する圧力導入路及び圧力導出路と、 所定の絞り抵抗を有して前記ハウジングに形成されると
   ともに前記弁孔を介さずに前記圧力導出路に連通する大
   気連通路と、 を備えることを特徴とする圧力制御電磁二方弁。
2. 【請求項２】前記大気連通路及び前記圧力導出路の接続
   点から前記圧力導入路の入口までの流体抵抗は、前記大
   気連通路及び前記圧力導出路の接続点から前記大気連通
   路の入口までの流体抵抗より小さく設定される請求項１
   記載の圧力制御電磁二方弁。
3. 【請求項３】前記大気連通路の途中に絞り部が形成され
   る請求孔２記載の圧力制御電磁二方弁。
4. 【請求項４】前記大気連通路は、前記ハウジングの本体
   部から突出する大気連通筒部に形成されるとともに、前
   記大気連通筒部にエアフィルタ内蔵のフィルタ筒部が脱
   着可能に嵌着される請求項１記載の圧力制御電磁二方
   弁。
5. 【請求項５】前記大気連通筒部は、前記ソレノイド部の
   軸心に沿って形成される請求項３記載の圧力制御電磁二
   方弁。