(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁弁を備え、燃料タンクとキャニスタとを連通する蒸発燃料通路に前記電磁弁の流体通路を介装した蒸発燃料処理装置であって、
前記電磁弁は、電磁駆動部により往復移動される作動軸と、流体が流れる流体通路をそれぞれ開閉しかつそれぞれの付勢手段により閉方向に付勢された第１弁部材及び第２弁部材とを備え、前記電磁駆動部により往動される前記作動軸によって前記第１弁部材及び前記第２弁部材が段階的に開かれる構成とし、
前記第１弁部材により開閉される前記流体通路の開口面積を、前記第２弁部材により開閉される前記流体通路の開口面積よりも小さく設定し、
前記第２弁部材に前記流体通路の上流側通路部と下流側通路部とを連通する連通路を形成し、前記連通路を前記第１弁部材により開閉する構成とし、
前記第１弁部材と前記第２弁部材との間に設けられ、該第１弁部材を開閉方向にガイドする第１ガイド手段、及び、前記第２弁部材と前記流体通路の通路壁部材との間に設けられ、該第２弁部材を開閉方向にガイドする第２ガイド手段を備え、
前記第２弁部材は、前記通路壁部材側に設けられた弁座に対応する弁板、及び、弁板の開弁方向側に突出する内外二重円筒状をなす内筒部及び外筒部を有し、
前記第２弁部材の内筒部は、その内筒部内に軸方向に開閉可能に嵌合される前記第１弁部材をガイドする構成とし、
前記第２弁部材の外筒部は、前記通路壁部材内に軸方向に開閉可能に嵌合されて該通路壁部材によりガイドされる構成とし、
前記第２弁部材の内筒部と外筒部との間の環状隙間に、該第２弁部材を閉方向に付勢するコイルスプリングからなる第２付勢手段が配置されている
ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記電磁弁の第１弁部材を閉方向へ付勢するコイルスプリングからなる第１付勢手段を備え、
前記第１付勢手段と前記第２付勢手段とは、内外二重環状に配置されている
ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁及びその電磁弁を備えた蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁弁の従来例としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。図１３は電磁弁の閉弁状態の要部を示す断面図、図１４は電磁弁の第１弁部材の開弁状態を示す断面図、図１５は電磁弁の第２弁部材の開弁状態を示す断面図である。
図１３に示すように、電磁弁２１０は、第１弁部材２５０と第２弁部材２７０と第２弁座２１７と電磁駆動部（図示省略）とを備えている。第１弁部材２５０は、電磁駆動部により軸方向（図１３において左右方向）に往復駆動される。また、第２弁部材２７０は第１弁座２７６及び連通路２７２を有する。また、第２弁部材２７０の連通路２７２は、第１通路３００と第２通路３０２とを連通可能である。第２弁部材２７０の第１弁座２７６に第１弁部材２５０が着座することにより、第２弁部材２７０の連通路２７２が閉塞される。また、第２弁部材２７０は、第２弁座２１７に着座可能である。また、第２弁部材２７０を開弁方向（図１３において左方）へ付勢するスプリング２７８が設けられている。
【０００３】
前記電磁弁２１０において、第１弁部材２５０が第１弁座２７６に着座した状態で、第２弁部材２７０が第２弁座２１７に着座されると、第１通路３００と第２通路３０２との連通が遮断される（図１３参照）。また、第２弁部材２７０が第２弁座２１７に着座された状態で、電磁駆動部の駆動により第１弁部材２５０が第１弁座２７６からリフト（離座）されると、連通路２７２を介して第１通路３００と第２通路３０２とが連通される（図１４参照）。このため、流体（蒸発燃料）は、第１通路３００から連通路２７２を介して第２通路３０２へ流れる。この状態において、第１通路３００と第２通路３０２との差圧が低下すると、第２弁部材２７０がスプリング２７８の付勢力によりリフト（離座）される（図１５参照）。これにより、連通路２７２よりも開口面積（通路面積）が増加されるため、第１通路３００から第２通路３０２へ流れる流量が増加される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９１２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記電磁弁２１０によると、第１弁部材２５０が第１弁座２７６からリフト（離座）した状態（図１４参照）において、第１通路３００と第２通路３０２との差圧の成り行きによって第２弁部材２７０がスプリング２７８の付勢力により開弁（図１５参照）する構成となっている。このように、第２弁部材２７０が差圧の成り行きで開弁するものでは、流量の制御精度が低いという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、流量の制御精度を向上することのできる電磁弁及びその電磁弁を備えた蒸発燃料処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、電磁駆動部により往復移動される作動軸と、流体が流れる流体通路をそれぞれ開閉しかつそれぞれの付勢手段により閉方向に付勢された第１弁部材及び第２弁部材とを備え、電磁駆動部により往動される作動軸によって第１弁部材及び第２弁部材が段階的に開かれる構成とした電磁弁である。したがって、電磁駆動部により往動される作動軸によって第１弁部材及び第２弁部材を段階的に精度良く開くことが可能である。このため、従来例の電磁弁（特許文献１参照）と比べて、流量の制御精度を向上することができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、第１弁部材により開閉される流体通路の開口面積を、第２弁部材により開閉される流体通路の開口面積よりも小さく設定したものである。したがって、第１弁部材が開弁される際は小流量を制御し、第２弁部材が開弁される際は大流量を制御することができる。
【０００８】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、第２弁部材に流体通路の上流側通路部と下流側通路部とを連通する連通路を形成し、連通路を第１弁部材により開閉する構成としたものである。したがって、個別の流体通路を各弁部材により独立的に開閉する場合と比べて、第２弁部材に第１弁部材をコンパクトに配置することが可能である。これにより、電磁弁の小型化及び軽量化を図ることができる。
【０００９】
第４の発明は、第３の発明において、第１弁部材と第２弁部材との間に設けられ、第１弁部材を開閉方向にガイドする第１ガイド手段、及び、第２弁部材と流体通路の通路壁部材との間に設けられ、第２弁部材を開閉方向にガイドする第２ガイド手段のうちの少なくとも一方のガイド手段を備えたものである。したがって、第１ガイド手段を備えたことにより、第２弁部材に対する第１弁部材の開閉方向の移動を安定化することができる。また、第２ガイド手段を備えたことにより、通路壁部材に対する第２弁部材の開閉方向の移動を安定化することができる。
【００１０】
第５の発明は、第３の発明において、第１弁部材と第２弁部材との間に設けられ、第１弁部材を開閉方向にガイドする第１ガイド手段を備え、第１弁部材を閉方向へ付勢する第１付勢手段、及び、第２弁部材を閉方向へ付勢する第２付勢手段を内外二重環状に配置された第１コイルスプリング及び第２コイルスプリングで構成し、第１コイルスプリングと第２コイルスプリングとの径方向の隙間に第１ガイド手段を配置したものである。したがって、第１ガイド手段を備えたことにより、第２弁部材に対する第１弁部材の開閉方向の移動を安定化することができる。また、第１コイルスプリングと第２コイルスプリングとの径方向の隙間に第１ガイド手段を配置することにより、第１コイルスプリング及び第２コイルスプリング並びに第１ガイド手段をコンパクトに配置することが可能である。これにより、電磁弁の小型化及び軽量化を図ることができる。
【００１１】
第６の発明は、第１〜５のいずれか１つの発明にかかる電磁弁を備え、燃料タンクとキャニスタとを連通する蒸発燃料通路に電磁弁の流体通路を介装したものである。したがって、蒸発燃料をパージする際に、蒸発燃料通路を流れる蒸発燃料の流量を電磁弁により精度良く制御することによって、空燃比（Ａ／Ｆ）の乱れを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１にかかる蒸発燃料処理装置を示す構成図である。
【図２】流量制御弁を示す断面図である。
【図３】流量制御弁の要部を示す断面図である。
【図４】図３のIV−IV線矢視断面図である。
【図５】図３のV−V線矢視断面図である。
【図６】図５のVI−VI線矢視断面図である。
【図７】流量制御弁の閉弁状態を示す模式図である。
【図８】流量制御弁の第１弁部材の開弁状態を示す模式図である。
【図９】流量制御弁の第２弁部材の開弁状態を示す模式図である。
【図１０】実施例２にかかる流量制御弁の要部を示す模式図である。
【図１１】実施例３にかかる流量制御弁の要部を示す模式図である。
【図１２】実施例４にかかる流量制御弁の要部を示す模式図である。
【図１３】従来例にかかる電磁弁の閉弁状態の要部を示す断面図である。
【図１４】電磁弁の第１弁部材の開弁状態を示す断面図である。
【図１５】電磁弁の第２弁部材の開弁状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
【実施例】
【００１４】
［実施例１］
本発明の実施例１を説明する。説明の都合上、エンジン（内燃機関）の蒸発燃料処理装置の構成を説明した後、その蒸発燃料処理装置に用いられた電磁弁に相当する流量制御弁について説明する。図１は蒸発燃料処理装置を示す構成図である。
図１に示すように、自動車等の車両のエンジンシステム１０に蒸発燃料処理装置１２が備えられている。エンジンシステム１０は、エンジン１４と、エンジン１４に供給される燃料を貯留するための燃料タンク１５とを備えている。燃料タンク１５には、給油口を備えるインレットパイプ１６が設けられている。インレットパイプ１６は、燃料を給油口から燃料タンク１５内に導入するパイプであって、その上端部の給油口にはタンクキャップ１７が着脱可能に取付けられている。
【００１５】
前記燃料タンク１５内には燃料供給装置１９が設けられている。燃料供給装置１９は、燃料タンク１５内の燃料を吸入しかつ加圧して吐出する燃料ポンプ２０、燃料の液面を検出するセンダゲージ２１、大気圧に対する相対圧としてのタンク内圧を検出するタンク内圧センサ２２等を備えている。燃料ポンプ２０により燃料タンク１５内から汲み上げられた燃料は、燃料供給通路２４を介してエンジン１４、詳しくは各燃焼室に対応するインジェクタ（燃料噴射弁）２５を備えるデリバリパイプ２６に供給された後、各インジェクタ２５から吸気通路２７に噴射される。吸気通路２７には、エアクリーナ２８、エアフロメータ２９、スロットルバルブ３０等が設けられている。
【００１６】
前記蒸発燃料処理装置１２は、蒸発燃料通路３１とパージ通路３２とキャニスタ３４とを備えている。蒸発燃料通路３１の一端部（上流側端部）は、前記燃料タンク１５内の気層部に連通されている。蒸発燃料通路３１の他端部（下流側端部）は、キャニスタ３４に連通されている。また、パージ通路３２の一端部（上流側端部）は、キャニスタ３４に連通されている。パージ通路３２の他端部（下流側端部）は、前記吸気通路２７におけるスロットルバルブ３０よりも下流側に連通されている。また、キャニスタ３４内には、吸着材としての活性炭が装填されている。燃料タンク１５内の蒸発燃料は、蒸発燃料通路３１を介してキャニスタ３４内の吸着材（活性炭）に吸着される。また、燃料タンク１５内の気層部において、蒸発燃料通路３１の上流側端部には、フューエルカットオフバルブ３５及びＯＲＶＲ差圧弁（On Board Refueling Vapor Recovery valve）３６が設けられている。
【００１７】
前記蒸発燃料通路３１には流量制御弁３８が介装されている。流量制御弁３８は、外部すなわちＥＣＵ４５（後述する）から駆動信号が供給されることにより開閉する電磁弁である。また、流量制御弁３８には、リリーフ弁３９がユニット化されている。リリーフ弁３９は、燃料タンク１５側の圧力がキャニスタ３４側の圧力に比して所定圧以上に高圧となった場合に開弁する正方向リリーフ弁と、その逆の場合に開弁する逆方向リリーフ弁とを備える機械式の双方向逆止弁である。また、前記パージ通路３２にはパージ弁４０が介装されている。パージ弁４０は、ＥＣＵ４５（後述する）から駆動信号が供給されることにより開閉する電磁弁である。
【００１８】
前記キャニスタ３４には、切替弁４１を介して大気通路４２が連通されている。切替弁４１は、無通電の状態（ＯＦＦ状態）でキャニスタ３４を大気通路４２に連通させ、また、ＥＣＵ４５（後述する）から駆動信号が供給された通電の状態（ＯＮ状態）でキャニスタ３４と大気通路４２との連通を遮断する。また、大気通路４２にはエアフィルタ４３が設けられている。
【００１９】
前記蒸発燃料処理装置１２はＥＣＵ４５を備えている。ＥＣＵ４５には、前記したタンク内圧センサ２２、流量制御弁３８、パージ弁４０、切替弁４１の他、リッドスイッチ４６、リッドオープナー４７、表示装置４９等が接続されている。また、リッドオープナー４７には、給油口を覆うリッド４８を手動で開閉するリッド手動開閉装置（図示省略）が連結されている。リッドオープナー４７は、リッド４８のロック機構で、ＥＣＵ４５からリッド開信号が供給された場合、又は、リッド手動開閉装置に開動作が施された場合に、リッド４８のロックを解除する。また、リッドスイッチ４６は、ＥＣＵ４５に対してリッド４８のロックを解除するための信号を出力する。なお、ＥＣＵ４５は本明細書でいう「制御回路」に相当する。
【００２０】
次に、前記蒸発燃料処理装置１２の基本動作について説明する。
（１）駐車中
車両の駐車中は、流量制御弁３８が閉弁状態に維持される。したがって、燃料タンク１５内のタンク内圧がリリーフ弁３９の正方向開弁圧（正圧）を超えない限り、燃料タンク１５内の蒸発燃料がキャニスタ３４内に流入されることがない。また、燃料タンク１５内のタンク内圧がリリーフ弁３９の逆方向開弁圧（負圧）を下回らない限り、燃料タンク１５内に空気が吸入されることがない。なお、パージ弁４０及び切替弁４１も閉弁状態に維持されている。
【００２１】
（２）給油中
車両の停車中において、リッドスイッチ４６が操作されると、ＥＣＵ４５が流量制御弁３８を開弁状態とする。この際、燃料タンク１５のタンク内圧が大気圧より高圧であれば、流量制御弁３８が開くと同時に、燃料タンク１５内の蒸発燃料が、蒸発燃料通路３１を通ってキャニスタ３４内の吸着材に吸着される。これにより、蒸発燃料が大気に放出されることが防止される。これにともない、燃料タンク１５のタンク内圧は大気圧近傍値に低下する。燃料タンク１５のタンク内圧が大気圧近傍値にまで低下すると、ＥＣＵ４５は、リッド４８のロックを解除する信号をリッドオープナー４７に出力する。その信号を受けたリッドオープナー４７がリッド４８のロックを解除することにより、リッド４８の開動作が可能となる。そして、リッド４８が開けられ、タンクキャップ１７が開けられた状態で、燃料タンク１５への給油が開始される。なお、燃料タンク１５のタンク内圧が大気圧近傍値に低下されてからタンクキャップ１７が開けられるため、蒸発燃料が給油口から大気に放出されることが防止される。また、ＥＣＵ４５は、給油の終了（具体的にはリッド４８が閉じられる）まで、流量制御弁３８を開状態に維持する。このため、給油の際に、燃料タンク１５内の蒸発燃料が蒸発燃料通路３１を通ってキャニスタ３４内の吸着材に吸着される。また、燃料タンク１５のタンク内ガスも蒸発燃料通路３１を通ってキャニスタ３４内の吸着材に吸着される。
【００２２】
（３）走行中
車両の走行中において、ＥＣＵ４５は、所定のパージ条件が成立する場合に、キャニスタ３４に吸着されている蒸発燃料をパージさせる制御を実行する。この制御では、切替弁４１を開弁状態としてキャニスタ３４を大気通路４２に連通したまま、パージ弁４０が開閉制御される。パージ弁４０が開弁されると、エンジン１４の吸気負圧がパージ通路３２を介してキャニスタ３４内に作用する。その結果、キャニスタ３４内の蒸発燃料が、大気通路４２から吸入される空気とともに吸気通路２７に導入されることにより、エンジン１４で燃焼される。また、ＥＣＵ４５は、蒸発燃料のパージ中に限り、流量制御弁３８を開状態とする。これにより、燃料タンク１５のタンク内圧が大気圧近傍値に維持される。
【００２３】
次に、前記流量制御弁３８について詳しく説明する。図２は流量制御弁を示す断面図、図３は同じく要部を示す断面図、図４は図３のIV−IV線矢視断面図、図５は図３のV−V線矢視断面図、図６は図５のVI−VI線矢視断面図である。なお、説明の都合上、図２の断面図を基準として左右上下の各方向を定めることにする。
図２に示すように、流量制御弁３８は、弁ハウジング５１を備えている。弁ハウジング５１の右側面には、右方に延びる第１接続管５３が形成されている。第１接続管５３内が第１通路５４となっている。また、弁ハウジング５１の左側面には、左方に延びる第２接続管５６が形成されている。第２接続管５６内が第２通路５７となっている。
【００２４】
図３に示すように、前記弁ハウジング５１の中央部には、円筒状の筒状壁５９（図４参照）が形成されている。筒状壁５９内に弁室６０が形成されている。弁室６０は、筒状壁５９の下面開口部を介して第１通路５４と連通されている。また、筒状壁５９の上面開口部は、下面を弁座面とする円板状の第２弁座６２により閉鎖されている。第２弁座６２には、上下方向に貫通する円形の第２弁孔６３が同心状に形成されている。第２弁孔６３を介して、弁室６０と第２通路５７とが連通されている。なお、第１通路５４、第２通路５７及び弁室６０により一連の流体通路６４が構成されている。また、弁ハウジング５１は本明細書でいう「通路壁部材」に相当する。
【００２５】
図１に示すように、前記流量制御弁３８の流体通路６４（図２参照）は、前記蒸発燃料処理装置１２における燃料タンク１５とキャニスタ３４とを連通する蒸発燃料通路３１に介装される。すなわち、前記第１通路５４が、蒸発燃料通路３１の上流側（燃料タンク１５側）の通路部と接続される。また、前記第２通路５７が、蒸発燃料通路３１の下流側（キャニスタ３４側）の通路部と接続される。したがって、流量制御弁３８の開弁時には燃料タンク１５側からの蒸発燃料が流体通路６４を介してキャニスタ３４側へ流れ、また、流量制御弁３８の閉弁時には燃料タンク１５側からの蒸発燃料が流体通路６４を介してキャニスタ３４側へ流れない。また、弁ハウジング５１は、図示しない車体側の固定側部材にボルト等により取付可能となっている。
【００２６】
図３に示すように、前記弁室６０には、上下２つの弁部材６５，６７が同心状（図４参照）にかつ上下動可能に配置されている。上側に配置された第２弁部材６５は、前記弁ハウジング５１の第２弁座６２に対応する円板状の弁板６９を主体として形成されている。弁板６９は、第２弁座６２から下方に離座するときは第２弁座６２の第２弁孔６３を開き、その状態から上動して第２弁座６２に着座することにより第２弁孔６３を閉じる。弁板６９の上面には、第２弁座６２に弾性的に当接するＯリングからなる第２シール部材７０（図５参照）が装着されている。
【００２７】
図６に示すように、前記第２弁部材６５における弁板６９の外周部には、下方へ突出する内外二重円筒状をなす内筒部７２及び外筒部７３が同心状に形成されている。外筒部７３は、前記弁ハウジング５１の筒状壁５９の内径よりも小さい外径を有しており、その筒状壁５９内に軸方向すなわち上下方向に移動可能にかつ所定の隙間を隔てて嵌合されている。なお、弁ハウジング５１の筒状壁５９と第２弁部材６５の外筒部７３とは、第２弁部材６５を上下方向すなわち開閉方向にガイドする「第２ガイド手段」を構成している。
【００２８】
前記第２弁部材６５の内筒部７２と外筒部７３との間の環状隙間には、コイルスプリングからなる第２コイルスプリング７５が嵌合されている。第２コイルスプリング７５は、前記弁板６９と前記弁室６０の下面との対向面間に介装されており、常に第２弁部材６５を上方すなわち閉弁方向に付勢している。なお、第２コイルスプリング７５は本明細書でいう「第２付勢手段」に相当する。
【００２９】
図５に示すように、前記第２弁部材６５の外筒部７３には、周方向に等間隔に並ぶ適数個（図５では４個を示す）のスリット溝７６が形成されている。これにより、外筒部７３は、周方向に断続的に並ぶ適数個（図５では４個）の円弧状片に分断されている。また、スリット溝７６は、外筒部７３に連続する弁板６９の外周部を貫通している（図３参照）。これにより、前記弁室６０における弁板６９の上方流路部と下方流路部とがスリット溝７６を介して連通されている。なお、流体通路６４における蒸発燃料（流体）の流れ方向からみて、弁板６９の下方流路部は「上流側通路部」に相当し、その上方流路部は「下流側通路部」に相当する。
【００３０】
図３に示すように、前記第２弁部材６５の内筒部７２内に面する弁板６９の中央部分は、下面を弁座面とする円板状の第１弁座（符号、７８を付す）となっている。第１弁座７８には、上下方向に貫通する円形の第１弁孔７９が同心状に形成されている。したがって、第１弁孔７９を介して、前記弁室６０における第１弁座７８の上方流路部と下方流路部とが連通されている。また、第１弁孔７９の孔径は、第２弁孔６３の孔径よりも小径に設定されている。なお、流体通路６４における蒸発燃料（流体）の流れ方向からみて、第１弁座７８の下方流路部は「上流側通路部」に相当し、その上方流路部は「下流側通路部」に相当する。
【００３１】
前記第１弁部材６７は、前記第２弁部材６５の第１弁座７８に対応する円板状の弁板８１を主体として形成されている。弁板８１は、第１弁座７８から下方に離座するときは第１弁座７８の第１弁孔７９を開き、その状態から上動して第１弁座７８に着座することにより第１弁孔７９を閉じる。弁板８１の上面には、第１弁座７８に弾性的に当接するＯリングからなる第１シール部材８２が装着されている。
【００３２】
前記第１弁部材６７における弁板８１の外周部には、下方へ突出する円筒状をなすガイド筒部８４が同心状に形成されている。ガイド筒部８４は、前記第２弁部材６５の内筒部７２の内径よりも小さい外径を有しており、その内筒部７２内に軸方向すなわち上下方向に移動可能にかつ所定の隙間を隔てて嵌合されている。なお、第２弁部材６５の内筒部７２と第１弁部材６７のガイド筒部８４とは、第１弁部材６７を上下方向すなわち開閉方向にガイドする「第１ガイド手段」を構成している。
【００３３】
前記第１弁部材６７のガイド筒部８４内には、コイルスプリングからなる第１コイルスプリング８６が嵌合されている。第１コイルスプリング８６は、前記弁板８１と前記弁室６０の下面との対向面間に介装されており、常に第１弁部材６７を上方すなわち閉弁方向に付勢している。第１コイルスプリング８６と前記第２コイルスプリング７５とは、内外二重環状に配置されている（図４参照）。なお、第１コイルスプリング８６は本明細書でいう「第１付勢手段」に相当する。
【００３４】
図３に示すように、前記第１弁部材６７の弁板８１上には、連動軸部８７が同心状に突出されている。連動軸部８７は、前記第２弁部材６５の第１弁孔７９の孔径よりも小さい外径（軸径）を有しており、その第１弁孔７９内に軸方向すなわち上下方向に移動可能にかつ所定の隙間を隔てて挿通されている。このため、第１弁座７８の上流側通路部と下流側通路部とは、第１弁孔７９と連動軸部８７との間の環状隙間を介して連通されている。なお、第１弁孔７９と連動軸部８７との間の環状隙間が本明細書でいう「連通路」に相当する。
【００３５】
図２に示すように、前記弁ハウジング５１上にはステップモータ９０が設置されている。ステップモータ９０のモータハウジング９１は、弁ハウジング５１上にボルト等により締結されている。モータハウジング９１内には、ボビン９３に励磁コイル９４を巻装したステータ９５が設けられている。ステータ９５内で回転するロータ９７は、モータハウジング９１内において所定の高さ位置において垂直軸回りに回転可能に支持されている。ロータ９７の外周部には永久磁石（図示省略）が固定されている。また、ロータ９７内には、作動軸９８の上部が同心状に螺合されている。すなわち、ロータ９７の軸心部に形成されためねじ孔に、作動軸９８の上部に形成されたおねじがねじ合わされている。また、作動軸９８は、モータハウジング９１に対して軸回り方向に関して回り止めされている。したがって、ロータ９７の正逆回転によって作動軸９８が軸方向すなわち上下方向に往復移動される。また、作動軸９８の軸線は、弁ハウジング５１の筒状壁５９、第２弁部材６５及び第１弁部材６７と同心状をなしている。また、ステップモータ９０は前記ＥＣＵ４５（図１参照）によって駆動制御される。なお、ステップモータ９０は、ステッパモータ、ステッピングモータ等とも呼ばれるもので、本明細書でいう「電磁駆動部」に相当する。
【００３６】
図３に示すように、前記作動軸９８の下端部は、前記弁ハウジング５１の上壁部を貫通し、前記第２弁座６２の第２弁孔６３内の付近に延びている。作動軸９８の下端部には、円板状の作動板９９が同心状に形成されている。作動板９９は、第２弁部材６５の弁板６９（第１弁部材６７の連動軸部８７を含む）の上面に対向している。また、作動板９９は、作動軸９８の外径（軸径）及び前記第２弁部材６５の第１弁孔７９の孔径よりも大きくかつ第２弁孔６３の孔径よりも小さい外径を有している。
【００３７】
次に、前記流量制御弁３８の動作について説明する。図７は流量制御弁の閉弁状態を示す模式図、図８は同じく第１弁部材の開弁状態を示す模式図、図９は同じく第２弁部材の開弁状態を示す模式図である。
図７に示すように、車両の駐車中における流量制御弁３８の第２弁部材６５及び第１弁部材６７は、それぞれコイルスプリング７５，８６の付勢力により閉弁状態に維持される。このとき、ステップモータ９０の作動軸９８は後退位置（上昇位置）にあり、作動軸９８の作動板９９が、第２弁部材６５の弁板６９、及び、第１弁部材６７の連動軸部８７から離れている。また、第１弁部材６７の連動軸部８７の上端部は、第２弁部材６５の弁板６９上に突出されている。また、第２弁部材６５は、弁ハウジング５１の第２弁座６２の第２弁孔６３を閉じている。これとともに、第１弁部材６７は、第２弁部材６５の第１弁座７８の第１弁孔７９を閉じている。したがって、弁ハウジング５１内の流体通路６４の第１通路５４と第２通路５７との連通が、第２弁部材６５及び第１弁部材６７の閉弁によって遮断される。このため、蒸発燃料処理装置１２（図１参照）において、燃料タンク１５内の蒸発燃料は、蒸発燃料通路３１からキャニスタ３４内に流入されることがない。
【００３８】
また、車両の走行中において、小流量の蒸発燃料を燃料タンク１５から蒸発燃料通路３１を介してキャニスタ３４内に流入させる場合には、流量制御弁３８のステップモータ９０にＥＣＵ４５（図１参照）から開弁信号が入力され、ロータ９７が開弁方向に回転される。すると、作動軸９８が後退位置（上昇位置）から進出（下動）される（図８参照）。この作動軸９８（作動板９９を含む）により、第１弁部材６７の連動軸部８７が押下されることで、第１弁部材６７が第１コイルスプリング８６の付勢に抗して開弁（下動）される。すなわち、第２弁部材６５の第１弁座７８から第１弁部材６７の弁板８１が離座することで、第１弁座７８の第１弁孔７９が開かれる。なお、このときの作動軸９８の位置を第１段目の進出位置（下動位置）という。
【００３９】
したがって、弁ハウジング５１内の流体通路６４の第１通路５４と第２通路５７とが、第２弁部材６５と第１弁部材６７との相互間の隙間、すなわち、第２弁部材６５の内筒部７２と第１弁部材６７のガイド筒部８４との間の環状隙間、第２弁部材６５の弁板６９と第１弁部材６７の弁板８１との間の隙間、第１弁孔７９と連動軸部８７との間の環状隙間、及び、弁ハウジング５１の第２弁座６２の第２弁孔６３と作動軸９８（作動板９９を含む）との間の環状隙間を介して連通される。これにより、蒸発燃料処理装置１２（図１参照）において、燃料タンク１５内の蒸発燃料が、蒸発燃料通路３１を介してキャニスタ３４内に流入される。このとき、蒸発燃料通路３１を流れる蒸発燃料の流量は、第１弁部材６７により開閉される開口面積、すなわち第２弁部材６５と第１弁部材６７との相互間の隙間のうちの最小隙間（例えば、第１弁孔７９と連動軸部８７との間の環状隙間）における開口面積に応じた流量となる。
【００４０】
また、車両の走行中及び給油時等において、大流量の蒸発燃料を燃料タンク１５から蒸発燃料通路３１を介してキャニスタ３４内に流入させる場合には、流量制御弁３８のステップモータ９０にＥＣＵ４５（図１参照）から開弁信号が更に入力され、ロータ９７が更に開弁方向に回転される。すると、作動軸９８が第１段目の進出位置（下動位置）から更に進出（下動）される（図９参照）。この作動軸９８（作動板９９を含む）により、第１弁部材６７の連動軸部８７の押下に続いて、第２弁部材６５の弁板６９が押下されることで、第２弁部材６５が第２コイルスプリング７５の付勢に抗して開弁（下動）される。すなわち、弁ハウジング５１の第２弁座６２から第２弁部材６５の弁板６９が離座することで、第２弁座６２の第２弁孔６３が開かれる。なお、このときの作動軸９８の位置を第２段目の進出位置（下動位置）という。
【００４１】
したがって、弁ハウジング５１内の流体通路６４の第１通路５４と第２通路５７とが、弁ハウジング５１と第２弁部材６５との相互間の隙間、すなわち、弁ハウジング５１の筒状壁５９と第２弁部材６５のスリット溝７６との間の隙間、第２弁座６２と第２弁部材６５の弁板６９との間の隙間、及び、弁ハウジング５１の第２弁座６２の第２弁孔６３と作動軸９８（作動板９９を含む）との間の環状隙間を介して連通される。これにより、蒸発燃料処理装置１２（図１参照）において、燃料タンク１５内の蒸発燃料が、蒸発燃料通路３１を介してキャニスタ３４内に流入される。このとき、蒸発燃料通路３１を流れる蒸発燃料の流量は、第２弁部材６５により開閉される開口面積、すなわち弁ハウジング５１の筒状壁５９及び第２弁座６２と第２弁部材６５との相互間の隙間のうちの最小隙間（例えば、第２弁孔６３と作動軸９８（作動板９９を含む）との間の環状隙間）における開口面積に応じた流量となる。
また、第１弁部材６７により開閉される開口面積をＡとし、第２弁部材６５により開閉される開口面積をＢとした場合、開口面積Ａと開口面積Ｂは、
Ａ＜Ｂ
の関係を満たすように設定されている。
【００４２】
また、前記開弁状態（図８又は図９参照）において、流量制御弁３８のステップモータ９０に前記ＥＣＵ４５（図１参照）から閉弁信号が入力され、ロータ９７が閉弁方向に回転されると、作動軸９８が後退（上動）される。その結果、流量制御弁３８は閉弁状態（図７参照）に戻される。
【００４３】
前記した流量制御弁３８によると、ステップモータ９０により往復移動される作動軸９８と、蒸発燃料（流体）が流れる流体通路６４をそれぞれ開閉しかつそれぞれのコイルスプリング８６，７５により閉方向に付勢された第１弁部材６７及び第２弁部材６５とを備え、ステップモータ９０により往動される作動軸９８によって第１弁部材６７及び第２弁部材６５が段階的に開かれる構成としたものである。したがって、ステップモータ９０により往動される作動軸９８によって第１弁部材６７及び第２弁部材６５を段階的に精度良く開くことが可能である。このため、従来例の電磁弁（特許文献１参照）と比べて、流量の制御精度を向上することができる。
【００４４】
また、１つのステップモータ９０で２つの弁部材６５，６７を駆動することができるため、流量制御弁３８の小型化、軽量化及びコストの低減を図ることができる。
また、電磁駆動部としてステップモータ９０を使用することができる。このため、電磁駆動部のデューティ制御（オン・オフ制御）により流量調整を行う従来例の電磁弁（特許文献１参照）と比べて、流量制御弁３８の構成及びＥＣＵ４５の構成を簡素化し、コストの低減、軽量化、小型化を図ることができる。また、従来例の電磁弁（特許文献１参照）の場合、デューティ制御にともない発生する作動音の対策として、弁ハウジング５１を車体側の固定側部材に取付けるに際し、エアダンパ、ゴムブッシュ等の防振部品を設定する必要があった。しかし、本実施例の流量制御弁３８によれば、前記防振部品を省略あるいは簡素化することができ、部品点数及びコストの低減、並びに、搭載スペースの小スペース化を図ることができる。
【００４５】
また、第１弁部材６７により開閉される流体通路６４の開口面積を、第２弁部材６５により開閉される流体通路６４の開口面積よりも小さく設定したものである。したがって、第１弁部材６７が開弁される際は小流量を制御し、第２弁部材６５が開弁される際は大流量を制御することができる。
【００４６】
また、第２弁部材６５に流体通路６４の上流側通路部と下流側通路部とを連通する第１弁孔７９を形成し、第１弁孔７９を第１弁部材６７により開閉する構成としたものである。したがって、個別の流体通路を各弁部材により独立的に開閉する場合と比べて、第２弁部材６５に第１弁部材６７をコンパクトに配置することが可能である。これにより、流量制御弁３８の小型化及び軽量化を図ることができる。
【００４７】
また、第１弁部材６７と第２弁部材６５との間に設けられ、第１弁部材６７を開閉方向にガイドする第１ガイド手段（第２弁部材６５の内筒部７２と第１弁部材６７のガイド筒部８４）を備えたものである。したがって、第２弁部材６５に対する第１弁部材６７の開閉方向（軸方向）の移動を安定化することができる。
また、第２弁部材６５と流体通路６４の弁ハウジング５１との間に設けられ、第２弁部材６５を開閉方向にガイドする第２ガイド手段（弁ハウジング５１の筒状壁５９と第２弁部材６５の外筒部７３）を備えたものである。したがって、弁ハウジング５１に対する第２弁部材６５の開閉方向（軸方向）の移動を安定化することができる。
なお、第１ガイド手段及び第２ガイド手段のうちの少なくとも一方のガイド手段は、省略することが可能である。
【００４８】
また、第１弁部材６７を閉方向へ付勢する第１付勢手段、及び、第２弁部材６５を閉方向へ付勢する第２付勢手段を内外二重環状に配置された第１コイルスプリング８６及び第２コイルスプリング７５で構成し、第１コイルスプリング８６と第２コイルスプリング７５との径方向の隙間に第１ガイド手段（第２弁部材６５の内筒部７２と第１弁部材６７のガイド筒部８４）を配置したものである。したがって、第１コイルスプリング８６及び第２コイルスプリング７５並びに第１ガイド手段をコンパクトに配置することが可能である。これにより、流量制御弁３８の小型化及び軽量化を図ることができる。
【００４９】
また、前記した蒸発燃料処理装置１２（図１参照）によると、前記流量制御弁３８を備え、燃料タンク１５とキャニスタ３４とを連通する蒸発燃料通路３１に流量制御弁３８の流体通路６４を介装したものである。したがって、蒸発燃料をパージする際に、蒸発燃料通路３１を流れる蒸発燃料の流量を流量制御弁３８により精度良く制御することによって、空燃比（Ａ／Ｆ）の乱れを抑えることができる。
【００５０】
［実施例２］
本発明の実施例２を説明する。本実施例は、前記実施例１に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図１０は流量制御弁の要部を示す模式図である。
本実施例は、図１０に示すように、前記実施例１における作動板９９を有する作動軸９８（図７参照）を、ストレート状の作動軸（符号、１０１を付す）に代えたものである。このため、作動軸１０１の形状が単純化されるので、コストを低減することができる。なお、作動軸１０１は、第２弁部材６５の第１弁孔７９の孔径よりも大きくかつ第２弁孔６３の孔径よりも小さい外径を有している。
また、前記実施例１における第１接続管５３（図２参照）を、弁ハウジング５１の下面に下方へ延びる第１接続管（符号、１０３を付す）に代えたものである。第１接続管１０３内が第１通路（符号、１０４を付す）となっている。
【００５１】
［実施例３］
本発明の実施例３を説明する。本実施例は、前記実施例２に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図１１は流量制御弁の要部を示す模式図である。
本実施例は、図１１に示すように、前記実施例２における第１弁部材６７（図１０参照）を、球弁からなる第１弁部材（符号、１０６を付す）に代えたものである。第１弁部材１０１は、第２弁部材６５の第１弁孔７９を開閉する。これにともない、前記第２弁部材６５の内筒部７２が省略されている。
【００５２】
また、作動軸１０１の下端面に、小径の連動軸部（符号、１０７を付す）が同心状に形成されている。連動軸部１０７は、第２弁部材６５の第１弁孔７９の孔径よりも小さい軸径（外径）で形成されている。また、連動軸部１０７は、作動軸１０１の下動時に、第１弁部材１０６を押下（開弁）する。
【００５３】
［実施例４］
本発明の実施例４を説明する。本実施例は、前記実施例２に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図１２は流量制御弁の要部を示す模式図である。
本実施例は、図１２に示すように、前記実施例２における第１弁部材６７（図１０参照）を、連動軸部８７が省略された第１弁部材（符号、１０９を付す）に代えたものである。また、前記実施例２における作動軸１０１（図１０参照）を、その軸径（外径）よりも小さい軸径（外径）の作動軸１１１に代えたものである。作動軸１１１の軸径は、第２弁部材６５の第１弁孔７９の孔径よりも小径に設定されている。このため、作動軸１１１は、下動にともない、第１弁部材１０９を押下（開弁）する。また、作動軸１１１の下端より上方に離れた位置には、円板状の作動フランジ１１２が形成されている。作動フランジ１１２の外径は、第２弁孔６３の孔径よりも小さくかつ第２弁部材６５の第１弁孔７９の孔径よりも大径に設定されている。このため、作動軸１１１の下動にともない、作動フランジ１１２が第２弁部材６５の弁板６９を押下（開弁）する。
【００５４】
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明の電磁弁は、蒸発燃料処理装置１２の流量制御弁３８に限らず、どのような用途にも適用することができる。また、個別の流体通路６４を各弁部材（第１弁部材、第２弁部材）により独立的に開閉する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１２…蒸発燃料処理装置
１５…燃料タンク
３１…蒸発燃料通路
３４…キャニスタ
３８…流量制御弁（電磁弁）
５１…弁ハウジング
５９…筒状壁
６４…流体通路
６５…第２弁部材
６７…第１弁部材
７２…内筒部
７３…外筒部
７５…第２コイルスプリング（第２付勢手段）
７９…第１弁孔
８４…ガイド筒部
８６…第１コイルスプリング（第１付勢手段）
９０…ステップモータ（電磁駆動部）
９８…作動軸
１０１…作動軸
１０６…第１弁部材
１０９…第１弁部材
１１１…作動軸
【図１】
0005456493.tif 000002
【図２】
0005456493.tif 000003
【図３】
0005456493.tif 000004
【図４】
0005456493.tif 000005
【図５】
0005456493.tif 000006
【図６】
0005456493.tif 000007
【図７】
0005456493.tif 000008
【図８】
0005456493.tif 000009
【図９】
0005456493.tif 000010
【図１０】
0005456493.tif 000011
【図１１】
0005456493.tif 000012
【図１２】
0005456493.tif 000013
【図１３】
0005456493.tif 000014
【図１４】
0005456493.tif 000015
【図１５】
0005456493.tif 000016