JPH1113604A - 電磁式空気制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力キャンセル室を形成するダイヤフラムの
作業性を向上するとともにダイヤフラムの選択の自由度
を高める。 【構成】 ダイヤフラム１３の中央部１３Ａを、弁体１
２と可動コア９との当接部Ｋ１にて挟持し、ダイヤフラ
ム１３の外周部１３Ｂを、弁本体１とハウジング４との
当接部Ｋ２にて挟持して圧力キャンセル室Ａを形成す
る。又、前記、当接部Ｋ１を電磁装置Ｓ側に近接配置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スロットルボデーの吸
気路内に配置されたスロットル弁を迂回して形成される
補助空気通路内を流れる補助空気量を電気信号に応じて
制御する内燃機関における電磁式空気制御弁に関する。
この電磁式空気制御弁は常閉型をなし、主に機関のアイ
ドリング空気量を調整する。

【０００２】

【従来の技術】従来の内燃機関における電磁式空気制御
弁として、本件出願人の出願になる特願平７−２０６５
２４号が存在する。これによると、弁体に穿設された空
気流路を弁座によって１次側流路と２次側流路とに区分
し、弁座に対向して２次側流路に臨んで配置された弁体
を、電磁装置に加えられる電気信号に応じて制御して空
気流路を流れる空気量を制御する内燃機関における電磁
式空気制御弁であって、２次側流路内に配置される連結
杆は、その一端に弁座を開閉制御する弁体を備え、他端
に電磁装置を構成する固定コアに対向する可動コアを備
え、可動コアの固定コア側対向端から連結杆内に向け
て、その長手軸心線に沿ってガイド孔が穿設され、一
方、固定コアの可動コア側対向端には、ガイド孔内に移
動自在に挿入配置されるガイド杆が突出して形成され、
又、２次側流路内には、圧力キャンセル室を形成する環
状のダイヤフラムよりなる区画体が配置され、このダイ
ヤフラムの外周部はハウジングの他端面と弁本体とによ
って挟持されて固定され、ダイヤフラムの内周部は、弁
本体の外周部に穿設された環状溝内に嵌合配置されて固
定される。そして、この圧力キャンセル室内には、弁体
に穿設された圧力孔を介して１次側流路内の圧力が導入
される。この圧力キャンセル室を設けたことは、弁体の
前後に加わる流体圧力を平衡させる為に必要となるもの
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の電磁式空
気制御弁によると、ダイヤフラムの内周部は、弁体の外
周に穿設された環状溝内に嵌合配置されるもので、この
嵌合は、ダイヤフラムの内周部を拡開して環状溝内に装
着し、その後に内周部が有する弾性復帰力によって行な
われる。そして、このダイヤフラムの弾性復帰力を大き
くすると、その嵌合度合は良好なるものの嵌合作業は極
めて困難となるもので、その生産性が大きく阻害され
る。一方、ダイヤフラムの弾性復帰力を小さくすると、
環状溝に対する良好な嵌合を得ることができない。而し
て、ダイヤフラムの内周部の環状溝に対する嵌合は極め
て注意深く設定されなければならない。仮に、前記嵌合
を確実に行なう為に、環状溝内に嵌合配置されたダイヤ
フラムの内周部の周囲に、例えばリング部材等の締結部
材を装着することも考慮されるが、これによると嵌合作
業工数及び部品点数が増加して製造コストの上昇を招き
好ましくない。

【０００４】又、従来例によると、区画体を形成するダ
イヤフラムが大きく２次側流路内に没入して配置され
る。これによると、弁体が弁座を開放して１次側流路よ
り２次側流路内に空気が流入した際、ダイヤフラムは２
次側流路内の空気流れによる押圧力を受けるもので、ダ
イヤフラムは撓みを連続的に生ずるもので、長期間に渡
る使用時において、ダイヤフラムが破損することのない
ようダイヤフラムの形状、及び剛性、材質等は極めて慎
重に選択される必要がある。

【０００５】本発明になる電磁式空気制御弁は、前記不
具合に鑑み成されたもので、圧力キャンセル室を形成す
るダイヤフラムの組付け作業性が優れた電磁式空気制御
弁を提供すること。及びダイヤフラムの形状及び剛性、
材質の選択の自由度を高めることのできる電磁式空気制
御弁を提供すること。を目的とする。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明になる電磁式空気制
御弁は前記目的達成の為に、ハウジング内に配置された
電磁コイルの内方に固定コアが固定配置され、固定コア
に対向して可動コアが移動自在に配置されるとともに可
動コアと同期的に移動する弁体によって、弁本体を１次
側流路と２次側流路とに区分する弁座を開閉制御する電
磁式空気制御弁において、可動コアは、固定コアに立設
されたガイド杆に移動自在に支承配置され、先端部に弁
座を開閉する弁部を備える弁体は、その後端部が可動コ
アに一体的に固着され、圧力制御用のダイヤフラムの中
央部を、弁体の後端部と可動コアの先端部との当接部に
おいて挟持するとともにその外周部を、弁本体とハウジ
ングとの当接部によって挟持して圧力キャンセル室を形
成し、前記圧力キャンセル室を１次側流路に臨んで開口
したことを第１の特徴とする。

【０００７】又、本発明は、前記第１の特徴に加え、前
記弁体の後端部と可動コアとの当接部を電磁装置側に近
接配置したことを第２の特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の電磁式空気制御弁の第１の特徴による
と、圧力キャンセル室を形成するダイヤフラムの中央部
が弁体の後端部と可動コアの先端部との当接部によって
挟持され、外周部が弁本体とハウジングとの当接部によ
って挟持されたので、ダイヤフラムの組付け作業性及び
安定した圧力キャンセル室の密閉性を得ることができ
る。

【０００９】又、本発明の電磁式空気制御弁の第２の特
徴によると、弁体の後端部と可動コアとの当接部を電磁
装置側に近接配置し、この当接部にてダイヤフラムの中
央部を挟持したので、ダイヤフラムの２次側流路への開
口度合を小さくすることができ、これによってダイヤフ
ラムの選択の自由度を高めることができた。

【００１０】

【実施例】以下、本発明になる電磁式空気制御弁の一実
施例を図により説明する。１は内部に空気流路が穿設さ
れ、該空気流路が弁座３によって１次側流路２Ａと２次
側流路２Ｂとに区分される弁本体であり、弁本体１の後
端１Ａ（図において上方）には２次側流路２Ｂに臨むハ
ウジング収納孔１Ｂが開口して形成され、さらに弁本体
１の先端１Ｃ（図において下方）には１次側流路２Ａに
臨むメネジ孔１Ｄが穿設される。Ｓは電磁装置であって
以下よりなる。４は上部が開口した有底筒状をなすハウ
ジングであり、ハウジング４内にはその両端に鍔部が形
成された筒状のコイルボビン５が収納配置されるととも
に、コイルボビン５の外周には電磁コイル６が巻回され
る。７は固定コアであり、コイルボビン５の内筒内に配
置されるとともにコイルボビン５の上端より突出する環
状部７Ａはハウジング４の係止段部４Ａ上に固定配置さ
れる。８は、ガイド杆であって、固定コア７の長手軸心
線に沿って固定コア７と同心に固定配置され、このガイ
ド杆８の下端は固定コア７の下端より更に下方に向かっ
て突出する。

【００１１】９は、固定コア７に対向して配置される可
動コアであり、可動コア９の中心において、上端から下
方に向けて有底状のベアリング圧入孔９Ａが穿設され、
このベアリング圧入孔９Ａ内にリニアベアリング１０が
配置される。そして、前記リニアベアリング１０はガイ
ド杆８にて支承される。而して、可動コア９は、固定コ
ア７に対して同芯に配置されるとともにガイド杆８に移
動自在に支承配置される。１１は、固定コア７と可動コ
ア９との間に縮設された第１スプリングであり、可動コ
ア９を固定コア７より引離す作用をなす。

【００１２】１２は、可動コア９の先端に固定配置され
る弁体であり、弁体１２の先端部には弁座３を開閉する
弁部１２Ａが設けられる。１３は、環状をなす圧力制御
用のダイヤフラムであり、前述した可動コア９と弁体１
２との固定及びダイヤフラム１３の装着は以下によって
行なわれる。

【００１３】すなわち、可動コア９の先端部９Ａには環
状平坦部９Ｂが形成され、この環状平坦部９Ｂより可動
コア９の直径より小なる直径を有する。小径筒部９Ｃが
更に下方に向かって突出して形成される。一方、弁体１
２の後端部１２Ｂには、可動コア９の小径筒部９Ｃを圧
入しうる圧入孔１２Ｃが下方に向かって穿設される。

【００１４】環状のダイヤフラム１３は、その中心に環
状の中央部１３Ａを有し、その外方に環状の外周部１３
Ｂを備えるもので、可動コア９の小径筒部９Ｃを弁体１
２の圧入孔１２Ｃ内に圧入して固定する際、可動コア９
の先端部９Ａと、弁体１２の後端部１２Ｂとの間でダイ
ヤフラム１３の中央部１３Ａが挟持されて固定される。

【００１５】尚、１２Ｄは、弁体１２に穿設される圧力
孔であり、その先端は弁体１２の先端部にあって弁部１
２Ａの内方に開口し、後端は圧入孔１２Ｃの底部に開口
する。又、９Ｄは、可動コア９に穿設される圧力孔であ
り、その先端は、小径筒部９Ｃの先端部に開口し、後端
は、可動コア９の外周（可動コア９の先端部９Ａより後
端側の外周）に開口する。

【００１６】次に電磁式空気制御弁の組付けについて説
明する。先ず、組付けに先立ち、電磁装置Ｓと、可動コ
ア９のサブアッセンブリーが形成される。電磁装置Ｓ
は、ハウジング４の開口から底部に向けて電磁コイル６
を備えたコイルボビン５が挿入配置され、次いで、ガイ
ド杆８を備えた固定コア７がコイルボビン５の内方に向
かって挿入され、このとき固定コア７の環状部７Ａはハ
ウジング４の係止段部４Ａ上に配置され、かかる状態に
おいて、ハウジング４の後端が環状部７Ａに向けて内方
へおり曲げカシメされる。

【００１７】リニアベアリング１０を備えた可動コア９
の小径筒部９Ｃは、弁体１２の圧入孔１２Ｃ内に圧入さ
れることによって可動コア９と弁体１２とが固着される
もので、このとき可動コア９の先端部９Ａの環状平坦部
９Ｂと、弁体１２の後端部１２Ｂとの当接部Ｋ１によっ
てダイヤフラム１３の中央部１３Ａが挟持されて固定さ
れ、もって可動コア９と弁体１２とダイヤフラム１３と
が一体的に固定された。そして、前記において、弁体１
２の圧力孔１２Ｄと、可動コア９の圧力孔９Ｄとは連通
されるもので、圧力孔１２Ｄの先端は、弁体１２の先端
部に開口し、圧力孔１２Ｄと連通する可動コア９の圧力
孔９Ｄの後端は、可動コア９の外周に開口する。

【００１８】そして、前記、可動コア９のサブアッセン
ブリーが弁本体１内に挿入配置される。具体的には、弁
本体１のハウジング収納孔１Ｂを介して２次側流路２Ｂ
に向けて可動コア９のサブアッセンブリーが挿入される
もので、弁体１２の弁部１２Ａは弁座３に臨んで配置さ
れ、ダイヤフラム１３の外周部１３Ｂは、ハウジング収
納孔１Ｂの底部１Ｅ上に配置される。

【００１９】次いで、電磁装置Ｓのハウジング４がハウ
ジング収納孔１Ｂ内に圧入配置されて、電磁装置Ｓが弁
本体１に固定されるもので、このときダイヤフラム１３
の外周部１３Ｂは、ハウジング収納孔１Ｂの底部１Ｅと
ハウジング４の底部４Ｂとの当接部Ｋ２によって挟持さ
れて固定される。尚、かかる電磁装置Ｓの弁本体１への
組付け時において、固定コア７と可動コア９との間には
第１スプリング１１が縮設配置されるもので、これによ
って可動コア９を含む弁体１２は先端側へ押圧され、弁
部１２Ａが弁座３に押圧される。

【００２０】一方、ダイヤフラム１３にあっては、その
中央部１３Ａが可動コア９の先端部９Ａと弁体１２の後
端部１２Ｂとの当接部Ｋ１によって挟持されて固定さ
れ、外周部１３Ｂがハウジング４の底部４Ｂとハウジン
グ収納孔１Ｂの底部１Ｅとの当接部Ｋ２によって挟持さ
れて固定されるもので、これによって２次側流路２Ｂと
隔離された圧力キャンセル室Ａが区分形成された。そし
てこの圧力キャンセル室Ａは、圧力孔９Ｄ，１２Ｄを介
して１次側流路２Ａに臨んで開口して連通された。

【００２１】１４は後端が弁体１２の先端部に当接さ
れ、先端がメネジ孔１Ｄに螺着された調整ネジ１５に当
接された第２スプリングであり、弁部１２Ａを弁座３よ
り開放する側に付勢する。この第２スプリング１４のバ
ネ力は、第１スプリング１１のバネ力より小さく設定さ
れるもので、調整ネジ１５を螺動することによって弁部
１２Ａが弁座３を閉塞する第１スプリング１１の閉塞力
を調整する。（調整後にあっては第１スプリング１１の
バネ力は第２スプリング１４のバネ力より大きい。）
尚、１６は環状をなすリテーナであってダイヤフラム１
３の外周に臨んで配置されるもので、ダイヤフラム１３
の外周部分に２次側流路２Ｂ内を流れる空気流れが直接
的に作用することが抑止される。

【００２２】そして電磁コイル６への非通電時におい
て、電磁装置Ｓには磁力が生じることがない。これによ
ると、弁体１２を含む可動コア９は、第１スプリング１
１のバネ力によって図において下方に押圧されるので、
弁部１２Ａが弁座３を閉塞して保持する。従って、１次
側流路２Ａから弁座３を介して２次側流路２Ｂに向けて
空気が流れることはない。かかる状態において、ガイド
杆８は、リニアベアリング１０を介して、ダイヤフラム
１３、弁体１２を含む可動コア９を移動自在に支承す
る。

【００２３】そして、電磁コイル６に電流が流れると、
固定コア７、ハウジング４、可動コア９とにより磁気回
路が形成され、その供給される電流に応じて磁力が発生
して可動コア９は固定コア７に吸引される。一方、第１
スプリング１１は、前記可動コアの固定コア７側への吸
引移動に対して抵抗を与える。従って、電磁装置Ｓにお
ける磁力と第１スプリング１１による抗力とがバランス
する位置において、可動コア９の移動位置が決定され、
もって弁体１２による弁座３の開放位置が制御され、そ
の弁座３の開口に応じた空気量が１次側流路２Ａから２
次側流路２Ｂに向かって流れる。

【００２４】ここで圧力キャンセル室Ａを形成するダイ
ヤフラム１３の外周部１３Ｂは、ハウジング収納孔１Ｂ
内にハウジング４を圧入する際において、ハウジング４
の底部４Ｂと弁本体１のハウジング収納孔１Ｂの底部１
Ｅとの当接部Ｋ２によって挟持されて固定される。一
方、ダイヤフラム１３の中央部１３Ａは、可動コア９に
弁体１２を圧入する際において、可動コア９の先端部９
Ａと弁体１２の後端部１２Ｂとの当接部Ｋ１によって挟
持されて固定される。以上によると、圧力キャンセル室
Ａを極めて容易にして且つ２次側流路２Ｂと確実に隔離
できる。

【００２５】特に、ダイヤフラム１３の中央部１３Ａに
あっては、可動コア９の先端部９Ａと弁体１２の後端部
１２Ｂとの当接部Ｋ１によって挟持されて確実に固定さ
れ、且つ又、その固定は電磁式空気制御弁として不可欠
な部材である可動コア９と弁体１２とによって行なわれ
るので、該中央部１３Ａを固定する為の格別な部材を用
意する必要がない。

【００２６】又、ダイヤフラム１３の中央部１３Ａを挟
持する当接部Ｋ１について着目すると、この当接部Ｋ１
は２次側流路２Ｂの上側壁２Ｂａ近傍にあって、電磁装
置Ｓ側に近接配置される。いいかえると、ダイヤフラム
１３は、２次側流路２Ｂの図において上方位置にあっ
て、２次側流路２Ｂ内に深く没入することがない。以上
によると、２次側流路２Ｂ内に１次側流路２Ａを介して
空気が流れる際において、ダイヤフラム１３が２次側流
路２０内の空気流れによる押圧力を受けるものでなく、
ダイヤフラム１３に空気流れにより生ずる撓みの発生を
極力抑止できたものである。従って長期に渡る使用時に
おいて、ダイヤフラム１３の耐久性を著しく向上でき、
更にはダイヤフラム１３の材質、形状、剛性、等の選択
の自由度を高めることができたものである。

【００２７】

【発明の効果】以上の如く、本発明になる電磁式空気制
御弁によると、圧力制御用のダイヤフラムの中央部を、
弁体の後端部と可動コアの先端部との当接部において挟
持するとともにその外周部を、弁本体とハウジングとの
当接部によって挟持して圧力キャンセル室を形成したの
で、ダイヤフラムの中央部及び外周部を格別な部材を用
意することなく確実に固定することができ、２次側流路
と確実に隔離された圧力キャンセル室を極めて容易にし
て且つ安価に形成できる。

【００２８】又、弁体の後端部と可動コアの先端部との
当接部を電磁装置側に近接配置したことによると、ダイ
ヤフラムが２次側流路内を流れる空気流れの影響を受け
にくいもので、これによってダイヤフラムの耐久性を大
きく向上できるとともにダイヤフラムの選択の自由度を
高めることができたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる電磁式空気制御弁の一実施例を示
す縦断面図。

【符号の説明】

１ 弁本体 ３ 弁座 ４ ハウジング ９ 可動コア １２ 弁体 Ｋ１ 弁体の後端部と可動コアの先端部との当接部 Ｋ２ 弁本体とハウジングとの当接部 Ａ 圧力キャンセル室 Ｓ 電磁装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に配置された電磁コイルの
   内方に固定コアが固定配置され、固定コアに対向して可
   動コアが移動自在に配置されるとともに可動コアと同期
   的に移動する弁体によって、弁本体を１次側流路と２次
   側流路とに区分する弁座を開閉制御する電磁式空気制御
   弁において、可動コア９は、固定コア７に立設されたガ
   イド杆８に移動自在に支承配置され、先端部に弁座３を
   開閉する弁部１２Ａを備える弁体１２は、その後端部が
   可動コア９に一体的に固着され、圧力制御用のダイヤフ
   ラム１３の中央部１３Ａを、弁体１２の後端部１２Ｂと
   可動コア９の先端部９Ａとの当接部Ｋ１において挟持す
   るとともにその外周部１３Ｂを、弁本体１とハウジング
   ４との当接部Ｋ２によって挟持して圧力キャンセル室Ａ
   を形成し、前記圧力キャンセル室を１次側流路２Ａに臨
   んで開口したことを特徴とする電磁式空気制御弁。
2. 【請求項２】 前記弁体の後端部１２Ｂと可動コア９と
   の当接部Ｋ１を電磁装置Ｓ側に近接配置してなる請求項
   １記載の電磁式空気制御弁。