JPS61160682A

JPS61160682A - 弁装置

Info

Publication number: JPS61160682A
Application number: JP27896684A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Takayanagi; 高柳　有
Original assignee: Toyo Denso Co Ltd
Current assignee: Toyo Denso Co Ltd
Priority date: 1984-12-31
Filing date: 1984-12-31
Publication date: 1986-07-21

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］本発明は弁装置に関し、特に、差圧を有する２つの室の
連通部を開閉するのに好適な弁装置に関する。

［発明の背景］一般に、差圧を有する２つの室の連通部に配設する弁装
置は、弁体を高圧側の室内に設けている。このようにす
ると、弁体の背圧が弁体の前面低圧室側の圧力に比べて
高圧となり、この差圧を閉弁力として利用できるためで
ある。つまり、閉弁に要する弁体の駆動力をそれだけ小
さくすることができ、しかも、リークが少くなり、更に
は、閉弁動作の応答が速くなるためである。

しかし、弁体を高圧側の室内に設けることは、一方で、
開弁に要する弁体の駆動力を大きくする必要が生じてし
まう、この差圧に打勝って開弁させるに必要な弁体の駆
動力は、弁体が閉塞する連通部の開口面積が大きい程大
きくなる。従って、例えば、電磁力を駆動力とする電磁
弁にあっては、電磁ソレノイドに通電する電流を大きく
しなければならず、そのため、重量のある大容量のソレ
ノイドを使用しなければならないという不利を蒙ってし
まう、しかも、差圧が閉弁力として作用している為、開
弁動作の応答が悪くなるという不利も生じてしまう。

そこで、迅速な開弁動作を必要とする弁装置では弁体を
低圧側の室内に配設している。しかし、斯かる弁装置は
前述と逆に、差圧が開弁力として作用する為、閉弁時に
不利を蒙ることになる。

従って、同じく弁体の駆動力は大きなものが要求される
。

駆動力が小さくてすむ弁装置として、弁体の前面に掛る
圧力と背圧とを同圧にしたものがある。

例えば、低圧室内に弁体としてベローズを配設し、閉弁
時に、ベローズの内側と高圧室とが連通ずるようにすれ
ばよい、しかし、斯かる弁装置は、折角存在する差圧力
を利用するものでないため無駄があり、また、駆動力が
同じ場合、閉弁力として差圧力を利用した弁装置に比べ
て、閉弁動作の応答性やリークにおいて劣るという欠点
がある。

［発明の目的］本発明の目的は、差圧を有する２つの室の連通部を開閉
する弁体を高圧側の室に配設し前記差圧を閉弁力として
利用する弁装置にありで、上記従来技術の問題点を解消
し、弁体の駆動力が小さくて済み、しかも、開弁動作の
応答性のよい弁装置を提供することにある。

［１的を達成するための手段１本発明では、上記目的を達せいする為、弁体を二重構造
とする。即ち、弁装置を、連通部を開閉する主弁体と、
該主弁体に穿設した前記連通部の開口面積より小面積の
リーク孔と、該リーク孔を開閉する前記高圧側の室に配
設した副弁体と、該副弁体を離座させて前記リーク孔を
開口した後に前記主弁体を離座させ前記連通部を開口す
るシャフトと、該シャフトを駆動する駆動手段とで構成
する。

尚、この明細書でｒ高圧ｊ　、「低圧」というのは、差
圧を有する２室の相対的な室圧を表わすものとして使用
する。

［作用］上記構成に斯かる本発明の弁装置は、開弁動作を二段動
作で行なう、即ち、シャフトを駆動し副弁体を離座させ
てリーク孔を開口し、連続して該シャフトを駆動し主弁
体を離座させて連通部を開口する。

リーク孔の開口面積は小さい為、これを閉塞している副
弁体を開弁する力は小さくて済む。リーク孔が開口する
と、リーク孔を通して高圧室内の高圧流体が低圧室側の
弁体前面にリークする。これにより、主弁体に加わる差
圧力が弱まって主弁体は容易に開弁する。

しかして、連通部を開口するのに要する駆動力は小さく
て済み、しかも、開弁動作の応答性がよくなる。また、
閉弁時には、差圧力が主及び副弁体に閉弁力として加わ
るので、閉弁動作の応答性及びリーク特性は従来と同様
に良い。

〔発明の実施例１以下、本発明の一実施例を第１図乃至第４図を参照して
説明する。但し、以下の実施例の説明に記載し又は図示
している構成部品の数１寸法、材質、形状、配置、結合
方法等の内、特許請求の範囲第１項に記載した本発明の
要旨以外のものは、この発明をそれ等に限定する趣旨の
ものではなく、単なる説明例にすぎないことはいうまで
もない。

第１図は電磁弁の断面図である。第１図において、本実
施例に係る電磁弁ｌＯは、例えば大気に連通ずる高圧室
１１と、例えば内燃機関の吸気管等に連通ずる低圧室１
２との連通部に配設されている。高圧室１１内に配設さ
れた弁体１３は、前記連通部を開閉する主弁体１４と、
該主弁体１４に穿設されたリーク孔１６を開閉する副弁
体１５とで構成されている。そして、副弁体１５を離座
させてリーク孔１６を開口した後に主弁体１４を離座さ
せ前記連通部を開口するシャフト１７は、電磁ソレノイ
ド１８で駆動されるようになっている。

電磁弁ｌＯのケース１９に収納された電磁ソレノイド１
８はコイルボビン２０に捲装されている。コイルボビン
２０の中心孔にはコア２１が嵌着固定され、コア２Ｉの
底部には調整ネジ２２が螺着されている。電磁ソレノイ
ド１８及びコイルボビン２０を収納したケース１９の開
口部にはケース１９内にコイルボビン２０を固定するリ
ング状のヨーク２３が螺嵌され、その上に高圧室１１及
び低圧室１２を構成するボディ２４が固設されている。

主弁体１４は有底筒体で成り、その底部２５が連通部に
形成されたリング状の弁座２６に着座して該連通部を閉
塞する構成になっている。有底筒体で成る主弁体１４の
開口部には筒状のバルブガイド２７が主弁体１４と一体
に嵌着され、主弁体１４の内部に室２８が形成されてい
る。主弁体１４の底部２５には弁座２６の開口面積より
小面積のリーク孔１６が穿設され、底部２５の内側に副
弁体１５用の弁座２９が突設されている。主弁体１４の
周壁部には貫通孔３０が穿設されて、室２８と高圧室１
１とが連通ずるようになっている。

シャフト１７は、下部が前記コア２１の中心孔に摺動自
在に挿入され、上部は前記バルブガイド２７の中心孔に
摺動自在に挿入され、主弁体１４の室２８内に突出した
上端部３１は室２８内において拡径され、その拡径部３
１の先端面に副弁体１５が固設されている。そして、副
弁体１５が弁座２９に着座したとき、拡径部３１の下端
面と、バルブガイド２７の上端面との間に、若干のクリ
アランスｔが形成されるな寸法構成になっている。シャ
フト１７の中央部にはプランジャ３３が外嵌固定され、
シャフト１７が第１図において下動じたとき、該プラン
ジャ３３がコア２１の上端部に当接してシャツ）１７を
ストップさせる構成になっている。

更に、高圧室ｌｌ内にはバルブガイド２７のフランジ３
４とヨーク２３との間に主弁体１４を閉弁方向に付勢す
る５イルバネ３５が縮設され、コア２１の中心孔内には
シャツ）１７の下端面と調整ネジ２２どの間に主弁体１
４および副弁体１５を閉弁方向に付勢するコイルバネ３
６が縮設されている。尚、符号３７．３８はシール用の
０リングを示し、符号３９は電磁ソレノイド１Ｂに接続
されるリード線を示している。

次に、上述した電磁弁の開弁動作を第２図および第３図
を使用して説明する。

電磁ソレノイド１８に通電していない状態では、高圧室
ｌｌ内の圧力と低圧室１２内の圧力との差圧力、及びコ
イルバネ３５，３６の弾発力により、主弁体１４は弁座
２６に着座し、副弁体１５は弁座２９に着座している。

この状態では、高圧室１１と低圧室１２とは完全に画成
されている。

電磁ソレノイド１８に通電すると電磁ソレノイド１８が
励磁され、コイルバネ３５．３６の弾発力及び差圧力に
抗して、シャツ）１７がコア２２偏に吸引される。この
とき、主弁体１４が弁座２６から離座する直前に、先ず
、クリアランスｔだけシャフト１７が下動して副弁体１
５が弁座２９から離座し、第２図に示すように、リーク
孔１６が開口する。この為、室２８と低圧室１２とが連
通し、高圧室１１内の高圧流体が貫通孔３０、室２８．
リーク孔１６介して低圧室１２側の主弁体１４前面にリ
ークし、弁体１３に加わる差圧力が弱まる。クリアラン
スｔが零になってシャツ）１７の拡径部３１がバルブガ
イド２７に当接し、引続きシャフト１７が下動すると、
第３図に示すように、差圧力が弱まった分だけ容易に主
弁体１４が弁座２６から離座する。

このように、主弁体１４が離座する直前に副弁体１５を
離座させて弁体１３に加わる差圧力を弱めるようにした
ので、主弁体１４を開弁させるのに要する電磁力、即ち
電流の値を小さくすることができる。このため、小容量
の電磁ソレノイドを使用することができる。また、クリ
アランスＥは大きくとる必要が無い為、副弁体１５の開
弁動作と主弁体１４の開弁動作は略同時に為され、開弁
動作が二段で行なわれることによる時間遅れはほとんど
無い。

尚、シャフトは低圧室側に設けることもできる。第４図
は、この場合の弁装置の模式図である。第４図において
、高圧室４０と低圧室４１とを画成する隔壁４２には連
通孔４３が設けられ、高圧室４０側の連通孔４３外周に
は弁座４４が突設されている。

高圧室４０内に配設された主弁体４５は中空の円柱体で
なり、低圧室４１側に設けたシャフト４６の先端部４７
は、前記連通孔４３を通して主弁体４５内に摺動自在に
挿入されている。

主弁体４５の周壁には、主弁体４５の中空室４８と高圧
室４０とを連通ずる貫通孔４９が穿設され、弁座４４に
着座する主弁体４５の底部５２にはリーク孔５０が穿設
されている。

シャフト４６の先端拡大部４７裏面にはリーク孔５０を
閉塞する副弁体５１が固設され、副弁体５１がリーク孔
５０を閉塞した状態で、先端部４７の先端面と主弁体４
５の反シャフト４６側底面部の端面との間に若干のクリ
アランスｔが形成される構成になっている。また、この
シャフト４６は、図示しない駆動手段、例えば電磁ソレ
ノイドやピストン、踏力等の人力等により駆動される。

斯かる構成により、先ず、シャフト４６が下動して副弁
体５工を押圧するとリーク孔５０が開口し、高圧室４０
内の高圧流体は貫通孔４９．中空室４８．リーク孔５０
を介して低圧室４１にリークし、主弁体４５に加わる差
圧力が弱まる。更にシャフト４６が下動して主弁体４５
を押圧すると、前述と同様に主弁体４５が容易に弁座４
４から離座し、連通孔４３が開口する。

［発明の効果］本発明は、上述したように、弁体を二重構造としたので
、開弁するときの駆動力が小さくて済み、しかも、開弁
動作を確実に且つ迅速に行なうことができる。駆動力が
小さくて済む為、駆動手段として小型軽量のものを使用
でき、コスト的に有利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る電磁弁の断面図、第２
図及び第３図は第１図に示す電磁弁の作動説明図、第４
図は第２実施例の模式図である。１０・・・電磁弁、１１．４０・・・高圧室、１２．４
１・・・低圧室、１４．４５・・・主弁体、１５．５１
・・・副弁体、１６．５０・・・リーク孔、１７　、４
６・・・シャフト。１８・・・電磁ソレノイド、ｔ・・・クリアランス。

Claims

【特許請求の範囲】１、差圧を有する２つの室の連通部に設けられ、該連通
部を開閉する弁体を高圧側の室に配設し前記差圧を閉弁
力として利用する弁装置において、前記連通部を開閉す
る主弁体と、該主弁体に穿設した前記連通部の開口面積
より小面積のリーク孔と、該リーク孔を開閉する前記高
圧室側に配設した副弁体と、該副弁体を離座させて前記
リーク孔を開口した後に前記主弁体を離座させ前記連通
部を開口するシャフトと、該シャフトを駆動する駆動手
段とを備えることを特徴とする弁装置。２、前記駆動手段は電磁ソレノイドであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の弁装置。３、前記シャフトは高圧室側に配設され、前記主弁体及
び前記副弁体を低圧室側に押して夫々前記連通部及び前
記リーク孔を閉塞するものであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項または第２項に記載の弁装置。４、前記シャフトは低圧室側に配設され、前記主弁体及
び前記副弁体を高圧室側に押して夫々前記連通部及び前
記リーク孔を開口するものであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項または第２項に記載の弁装置。