JPH07145873A - 電磁弁 - Google Patents

電磁弁

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JPH07145873A
JPH07145873A JP29339293A JP29339293A JPH07145873A JP H07145873 A JPH07145873 A JP H07145873A JP 29339293 A JP29339293 A JP 29339293A JP 29339293 A JP29339293 A JP 29339293A JP H07145873 A JPH07145873 A JP H07145873A
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JP
Japan
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valve
valve body
flow rate
fluid passage
solenoid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29339293A
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English (en)
Inventor
Fumiyoshi Murakami
史佳 村上
Shigeru Yoshiyama
茂 吉山
Hiroshi Tokuda
▲寛▼ 徳田
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 閉弁時の作動音の増大を招くことなく、流量
を精度良く調節できる電磁弁を提供すること。 【構成】 流体通路の開口端部に設けた弁座11cと、
これに着座して流体通路を閉じる弁体8と、該弁体8を
閉弁方向に付勢するコイルスプリング6と、これに抗し
て弁体8を開弁方向に付勢し前記流体通路を開く電磁ソ
レノイド1を有する。前記弁体8は流体通路内に配され
る突起部8aを有し、該突起部8aが前記通路中に位置
する時は、この突起部8aにより流体通路面積が減少さ
れる為、流量は低減される。つまり、弁体着座前の通路
面積の減少で閉弁時の流量減となるので、閉弁時の電流
変化を瞬時に行う必要がなく、従って作動音の増大を招
くことなくDuty−流量の立ち上がり特性におけるリ
ニアリティを改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、流体通路中に配置され
て、該流体通路中を通過する流体の流量を制御する電磁
弁に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電磁弁を図10に示す。図10に
示された電磁弁は、車両用であり、燃料タンクから発生
しキャニスタを経由した蒸発燃料を吸気圧を利用してエ
ンジンにパージするために適用されている。図中、1は
電磁ソレノイドであり、コイル2、ヨーク3、マグネチ
ックプレート4および固定鉄心5により構成されてい
る。固定鉄心5には軸方向に離間して可動体7が対向し
ており、この可動体7は、可動鉄心9、板ばね10、お
よびゴム材等の弾性体からなる弁体8により構成されて
いる。弁体8は、板ばね10の中央部に取りつけられて
おり、この板ばね10の周辺部はカバー11とコイルボ
ビン12との間に挟持されいる。従って、可動体7は板
ばね10により保持されている。可動鉄心9の外周は上
記コイルボビン12の内周すなわち軸受部12aと間隙
を有することにより軸方向に移動可能となっている。ス
プリング6は、可動体7と固定鉄心5とを離間する方向
に、両者を付勢している。
【0003】上記電磁ソレノイド1には、ヨーク3を介
してカバー11が連結されている。カバー11には、ポ
ート11a、11bが一体に設けられており、一方のポ
ート11aには前記弁体8が接離する弁座11cが設け
られている。弁体8が弁座11cから離間した時、ポー
ト11aと11bは導通し、かつ弁体8が弁座11cに
着座するとポート11aと11bの連通が遮断されるよ
うになっている。なお、16は気密性を保つためのシー
ル部材であり、17はコイル2と電源とを接続するコネ
クタ部である。
【0004】上記構成の電磁弁は以下のように作動す
る。電磁ソレノイド1のコイル2が通電されると可動体
7は固定鉄心5側に吸引される。そして、可動体7は電
磁ソレノイド1の吸引力が可動体7自体を弁座11c側
へ付勢するスプリング6に打ち勝つ時、すなわちコイル
電流が作動開始電流に到達した時動き始める。可動体7
の移動により弁体8と弁座11cが離脱すると、流体通
路13、14、15が導通し流体が流れる。
【0005】その後、電磁ソレノイド1のコイル2が遮
断され、コイル電流の値がスプリング6の付勢力を下回
った時(この時の電流を復帰開始電流と称する)、可動
体7はスプリング6の付勢力で固定鉄心5から離間し、
弁体8が弁座11cに着座して流体通路13、14が遮
断され流体の流れが止まる。そして、上述した流体通路
中の流体の流量は、弁体8の開閉時間の割合に依存して
おり、この割合(以下、「Duty比」とする)を変化
させることにより流量を調節することができる。
【0006】上記の如く電磁弁を作動させるために、コ
イルに通電する回路として、図11および図12の回路
(以下、それぞれ「回路A」および「回路B」とする)
を適用することができる。回路Aは、ツェナーダイオー
ド等を使用して、弁を閉じる際の電流波形の変化を瞬時
に行うことができるようにしたものである。一方、回路
Bは、弁を閉じる際の電流波形の変化を緩やかに行うこ
とができるようにしたものである。なお、図11、図1
2で201と203はトランジスタ、202はツェナー
ダイオード、204はダイオード、205は電磁弁を示
すコイルである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記回路AおよびBを
適用し、閉弁時の電流波形の変化を瞬時、または、緩や
かに行うようにした際の電磁弁の作動を、それぞれ図1
3に基づいて説明する。なお、図13は、両回路に対し
て、(a) に示す同一の駆動電圧を印加した際の作動を示
すものであり、(b) 〜(c) において一点鎖線は回路Aを
適用したもの、実線は回路Bを適用したものに対応して
いる。
【0008】回路Aを適用した場合、(a) に示す駆動電
圧をOFFした後に、(b) に示す電流を急激に遮断する
ことができるため、(c) に示すように、駆動電圧に対し
て遅れることなく速やかに閉弁することができる。従っ
て、(d) に示すように流量増を招くことがなく、図14
に示すように、Duty比−流量特性がリニアになるた
め、流量を精度よく調節することができる。
【0009】しかしながら、上記の如く閉弁時の電流波
形の変化を瞬時に行うようにしたものでは、閉弁時の作
動音が大きくなるという問題が生じる。これに対して、
回路Bを適用した場合、閉弁時の作動音は低減されるも
のの、図13(c) に示すように、駆動電圧に対して弁の
閉じ遅れが発生するため弁体8のリフト時間が長くな
る。そして、瞬時に閉弁させるものに対して、図13
(d)の斜線領域Sに示す分、流量増となり、図14に示
すように、Duty比−流量特性が立ち上がり付近でノ
ンリニアとなるため、流量を精度よく調節することがで
きないという問題がある。この時の図13(b) における
Iaは前述した作動開始電流、Ibは復帰開始電流、な
お、Ixは弁体8をフルリフトさせるのに必要な電流で
あり、この電流を作動終わり電流と称する。またtは閉
じ遅れ時間を示している。また、図14において、Du
ty比が所定値Daに達するまで流量がゼロとなるの
は、これ以下のDuty比では作動開始電流Iaに到達
しないためである。
【0010】そこで本発明は、閉弁時の作動音の増大を
招くことなく、流量を精度よく調節することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、開口端部に弁座が形成された流体通路
と、前記弁座に着座して前記流体通路を閉じる弁体と、
この弁体を閉弁方向に付勢する付勢材と、この付勢材の
付勢力に抗して前記弁体を開弁方向に付勢し、前記流体
通路を開く電磁ソレノイドとを備え、前記弁体は、前記
弁座に着座する台座と、この台座が前記弁座に着座した
状態で前記流体通路内に配置される突起部とを有するこ
とを特徴とする電磁弁を提供する。
【0012】
【作用および発明の効果】上記構成によると、弁体の突
起部が流体通路中に位置している時には、この突起部に
より流体通路面積が減少されており、その際の流量は、
低減される。すなわち、本願発明は、弁体が着座する前
に流体通路面積が減少され、閉弁時の流量が低減される
ため、流量の増加を防止するのに閉弁時の電流変化を瞬
時に行う必要が無く、従って作動音の増大を招くことな
くDuty−流量特性の立ち上がり特性におけるリニア
リティを改善することができるという効果を有する。
【0013】
【実施例】本発明の電磁弁を、車両用のパージ制御弁と
して適用した実施例に基いて説明する。なお、パージ制
御システム自体については本発明の要旨ではないため、
図1にその概要を示し、詳細説明は省き簡単に説明す
る。すなわち、パージ制御システムは燃料タンク100
で発生しキャニスタ102を経由した蒸発燃料101
を、吸気負圧を利用してエンジン負荷条件に応じ電磁弁
Vを開閉してパージするものであり、かつ蒸発燃料の大
気への放出を防止するものである。
【0014】本発明の実施例にかかる電磁弁につき、図
2から図9を用いて説明する。図2は電磁弁の全体の断
面図を示す。なお、図2において本発明の特徴とする弁
体の形状を除いた他の構成は、前述した従来技術と同じ
である。図中従来技術と同一部品には同一符号を付して
おり、その詳細説明は省略する。弁体8は図1および図
2に示すように突起部8aと弁座11cに着座する台座
8bとを有している。前記突起部8aは、同図2および
図3に示すように台座8bと一体に成形されている。
【0015】上記電磁弁の作動は、突起付弁体を用いた
ことによる作用を除くと、従来技術の項で説明したよう
に以下の通りである。すなわち、電磁ソレノイド1に通
電すると可動体7は固定鉄心5側に吸引される。可動体
7は、可動体7自体を弁座11c側へ付勢するスプリン
グ6に打ち勝つ吸引力すなわち作動開始電流に到達した
時動き始める。可動体7が吸引されることにより、弁体
8と弁座11cが離脱し、流体通路13、14、15が
導通し流体が流れる。
【0016】逆に、電磁ソレノイド1を非通電とするこ
とにより、固定鉄心5側に吸引されていた可動体7がス
プリング6の付勢力で固定鉄心5から離間し、カバー1
1に形成された弁座11cを閉鎖することにより、流体
通路13、14を遮断して流体の流れを止める。以下弁
体8に突起部を設けたことによる作用を詳細に説明す
る。本電磁弁は図4に示すように、パルス信号に基いて
電圧波形(a)のON時間とOFF時間の割合を変調さ
せることによって、弁体8のリフト量およびリフト時間
が制御され流量を制御する。例えば、パルス信号を10
Hzで与えた場合、30%ON時間ではON時間30m
s、OFF時間70msで作動を繰り返すことになる。
【0017】上記のように制御した際に、電圧OFFの
信号に対し、復帰開始電流Ibに達する遅れが弁体8の
閉じ遅れとなり図4(d)の斜線S1およびS2部で示
す分だけ流量過多となる。この流量過多分は、弁体8が
フルリフトLfから閉じる場合はリフト時間に関係なく
一定である。すなわち、弁体8をフルリフトさせること
のできる作動終わり電流Ixに到らしめられる電流のO
N時間tf以上では、流量過多分は一定である。しかし
ながら、作動終わり電流Ixに到達しないON時間帯域
では弁体8がフルリフトLfに達しない領域が発生し、
この時の流量過多分S1は一定ではなくON時間に依存
して変化する。例えば、ON時間が上記tfより短い領
域では、前記ON時間がtfに到達するまで流量過多分
S1は増加する。これを図5のDuty比−流量特性と
対応させると、流量過多分S1、S2が発生する領域
は、それぞれC部、D部の各領域に相当する。前記C部
をストローク不感帯域、後者D部をフルストローク領域
と称する。なお、以上の現象が図14の実線で示した従
来技術におけるDuty比−流量特性での立ち上がり付
近のノンリニアの原因となっている。
【0018】ここで、弁体8がフルリフトLf到達後の
作動終わり電流Ixになるまでの時間をt2とすると、
前記弁体8がフルリフトLfにしない時の作動終わり電
流Ixとなる時間t1との間では、明らかにt1<t2
の関係が成り立つ。本発明は、弁体8に突起部8aを設
けることにより、前記のS1とS2を減少させたもので
ある。この減少分を弁体8のリフト量に対応させて示し
たのが図6の斜線領域S3である。なお、同図6の実線
は本発明の弁体8を用いた場合の流量特性であり、破線
は従来の弁体を用いた場合の流量特性であり、ともに回
路Bを用いて駆動させた時の特性である。そして、本発
明の弁体8を用いた場合、図7(d)の領域S分だけ従
来のものに対して流量過多を減少できる。従って、ON
時間の割合、すなわちDuty比−流量特性は図8に示
すように従来の弁体を回路Aを用いて駆動した場合と同
様な特性となる。なお、図8の横軸はON時間の割合
(Duty比=Duty ratioで0〜100
%)、縦軸は各ON時間での平均流量を示し、実線は本
発明の弁体8を用いた場合の流量特性であり、破線は従
来の弁体を用いた場合の流量特性であり、ともに回路B
で駆動した時の特性である。
【0019】以上述べた如く、本発明のパルス制御を行
う電磁弁において、弁体8の先端を図10に示す従来品
の形状から図2および図3に示すような絞り形状とする
ことにより、全開時の流量を変えることなく、弁体のリ
フトに対する流量特性で特に低リフト域での流量を図6
に示す実線のようにノンリニアにして、同一リフトおよ
びリフト時間に対する平均流量を減少させ、結果的に弁
体閉じ遅れによる流量過多分を減少させる効果がある。
【0020】上述した弁体はゴム材等により突起部18
と台座19とを 一体成形したものであるが、図9に示
すように突起部18と台座19を別体で形成し組み合わ
せてもよく、その際の突起部18と台座19の材質はゴ
ム材に限らず他の固体材料、例えば樹脂や金属等を用い
てもよく、それらを任意に組み合わせることもできる。
さらに突起部18と台座19の結合方法としては、挿
入、圧入、接着等が適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両用のパージ制御システム構成図である。
【図2】本発明の電磁弁の実施例を示す断面図である。
【図3】上記実施例の弁体を示す斜視図である。
【図4】上記電磁弁の作動の説明に使用した特性図であ
り、(a)は電圧、(b)は電流、(c)は弁体リフト
量、(d)は流量の各特性を示す特性図である。
【図5】Duty比に対する流量の特性を示す特性図で
ある。
【図6】弁体リフト量に対する流量の特性を示す特性図
である。
【図7】本発明の効果の説明に使用した特性図であり、
(a)は電圧、(b)は電流、(c)は弁体リフト量、
(d)は流量の各特性を示す特性図である。
【図8】本発明の効果の説明に使用した特性図であり、
Duty比に対する流量の特性を示す特性図である。
【図9】弁体の他の例を示す断面図である。
【図10】従来の電磁弁を示す断面図である。
【図11】駆動用の回路図である。
【図12】駆動用の回路図である。
【図13】従来の電磁弁の作動の説明に使用した特性図
であり、(a)は電圧、(b)は電流、(c)は弁体リ
フト量、(d)は流量の各特性を示す特性図である。
【図14】従来の電磁弁のDuty比に対する流量の特
性を示す特性図である。
【符号の説明】
1 電磁ソレノイド 6 スプリング 8 弁体 11c 弁座 13,14,15 流体通路 18 突起部 19 台座

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開口端部に弁座が形成された流体通路
    と、前記弁座に着座して前記流体通路を閉じる弁体と、
    この弁体を閉弁方向に付勢する付勢材と、この付勢材の
    付勢力に抗して前記弁体を開弁方向に付勢し、前記流体
    通路を開く電磁ソレノイドとを備え、前記弁体は、前記
    弁座に着座する台座と、この台座が前記弁座に着座した
    状態で前記流体通路内に配置される突起部とを有するこ
    とを特徴とする電磁弁。
JP29339293A 1993-11-24 1993-11-24 電磁弁 Withdrawn JPH07145873A (ja)

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JP29339293A JPH07145873A (ja) 1993-11-24 1993-11-24 電磁弁

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2787545A1 (fr) 1998-12-22 2000-06-23 Fukoku Kk Element de vanne et procede pour le fabriquer
FR2787546A1 (fr) 1998-12-22 2000-06-23 Fukoku Kk Element de vanne et procede pour le fabriquer

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