(57)【要約】【課題】経時変化によりエンジンからの吹き戻しガスなどに含まれる異物が、このバルブに形成された導通孔を通じて容積室内に堆積したり、導通孔を閉塞させたりすることを防止した流体制御用電磁弁を得る。【解決手段】この発明に係る流体制御用電磁弁は、空気が流れる吸気管内部に配置される、電磁吸引力を発生させるソレノイド部１と、このソレノイド部１と一体に設けられ、電磁吸引力により吸気管の内壁面に形成されたシート部１８に接離するバルブ１０を有する弁部２と、バルブ１０とともに容積室を構成し、バルブ１０に形成された導通孔１３を通じてエンジン側と連通し、バルブ１０の上流側と下流側とを間の圧力差を相殺する伸縮自在のベローズ１２とを備え、弁部２には、バルブ１０の上流側から下流側に導通孔１３を通じて空気を流すことを可能にする空気流通手段１１，３０が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気が流れる吸気管内部に配置される、電磁吸引力を発生させるソレノイド部と、
このソレノイド部と一体に設けられ、前記電磁吸引力により前記吸気管の内壁面に形成されたシート部に接離するバルブを有する弁部と、
前記バルブとともに容積室を構成し、バルブに形成された導通孔を通じてエンジン側と連通し、バルブの上流側と下流側との間の圧力差を相殺する伸縮自在のベローズとを備え、
前記弁部には、前記バルブの上流側から下流側に前記導通孔を通じて空気を流すことを可能にする空気流通手段が設けられている
流体制御電磁弁。
【請求項２】
前記ソレノイド部は、コアと、このコアの外側に設けられたソレノイドコイルと、このソレノイドコイルの覆ったヨークとを有し、
前記弁部は、前記コアに対して摺動可能で前記バルブと一体のプランジャと、前記コアに螺着され回転により進退する調整ネジと、この調整ネジと前記プランジヤとの間に設けられ前記バルブを前記シート部に付勢するスプリングとを有し、
前記空気流通手段は、前記調整ネジに設けられた第１の空気流通孔と、前記プランジャに形成された第２の空気流通孔とから構成されている請求項１に記載の流体制御電磁弁。
【請求項３】
前記調整ネジは、内部に設けられ前記第１の空気流通孔の流路断面積を変更可能にする弁を備えている請求項２に記載の流体制御電磁弁。
【請求項４】
前記第１の空気流通孔の前記流路断面積は、前記バルブが閉弁しているときでもエンジン始動に最低限必要な空気流量を前記エンジン側に流すことを可能にする大きさである請求項２または３に記載の流体制御用電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ソレノイド部に発生した電磁吸引力で弁部を作動させ、流体の流量を制御する流体制御用電磁弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンへの供給空気流量を制御する流体制御弁としては、一般的には円盤状のバタフライ弁により流量制御を行う電子制御式スロットルバルブが多用されている。このバタフライ弁は、内部減速ギヤを介して電動モータにより駆動されるが、経時変化によりバタフライ弁の外周には吸入空気やエンジンからの吹き戻しガスに含有される異物が堆積し、微小開度においては異物堆積の影響により弁開度が実質的に減少してしまい、所定流量が得られなくなるという場合がある。
【０００３】
一方、アクセル操作に連動して機械的に鋼製ワイヤにより牽引されるバタフライ弁を有したスロットルバルブと併用され、スロットルバルブが制御する空気流路とは別に構成されたバイパス流路において、エンジンのアイドル回転数を制御するアイドルスピードコントロールバルブ（以下、ＩＳＣ−Ｖ）においては、電磁吸引力により弁体を直動させる電磁弁タイプの流量制御弁が公知であり、アイドル回転を維持するための必要供給空気量を得るためのバルブのリフト量を、電磁弁へ励磁する電流値により制御している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−４７５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このＩＳＣ−Ｖの場合、磁気吸引力を効率的に使用するため、バルブにかかる圧力差による流体力を相殺するための容積室が設けられているが、経時変化によりエンジンからの吹き戻しガスなどに含まれる異物が、このバルブに形成された導通孔を通じて容積室内に堆積したり、導通孔を閉塞させたりするという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、経時変化によりエンジンからの吹き戻しガスなどに含まれる異物が、このバルブに形成された導通孔を通じて容積室内に堆積したり、導通孔を閉塞させたりすることを防止した流体制御用電磁弁を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る流体制御用電磁弁は、空気が流れる吸気管内部に配置される、電磁吸引力を発生させるソレノイド部と、このソレノイド部と一体に設けられ、前記電磁吸引力により前記吸気管の内壁面に形成されたシート部に接離するバルブを有する弁部と、前記バルブとともに容積室を構成し、バルブに形成された導通孔を通じてエンジン側と連通し、バルブの上流側と下流側とを間の圧力差を相殺する伸縮自在のベローズとを備え、前記弁部には、前記バルブの上流側から下流側に前記導通孔を通じて空気を流すことを可能にする空気流通手段が設けられている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る流体制御用電磁弁によれば、経時変化によりエンジンからの吹き戻しガスなどに含まれる異物が、このバルブに形成された導通孔を通じて容積室内に堆積したり、導通孔を閉塞させたりすることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、同一または相当の部材、部位については同一符号を付して説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の流体制御用電磁弁（以下、電磁弁と略称する）を示す断面図である。
この電磁弁は、磁吸引力を発生させるソレノイド部１と、この電磁吸引力により駆動される弁部２とを備えている。このソレノイド部１及び弁部２は吸気管の機能を有するボディ３に内包されている。
【００１１】
ボディ３は、配管である吸気管の一部を構成しており、上流側ボディ部３ａと、下流側ボディ部３ｂとが４個のボルト２１によりガスケット１７及びプレート１５を介して一体化されている。このボディ３は、エンジンへの吸気管の途中において、吸気管と同軸に取り付けられている。
【００１２】
ソレノイド部１では、吸気管と同軸上に円筒状のコア４が設けられている。このコア４の外周には、ボビン２２を介してソレノイドコイル５が巻装されている。ソレノイドコイル５はヨーク６により内包されている。ボビン２２は、ターミナル２３を有するコネクタ２４とともに樹脂により一体化されている。
【００１３】
ボビン２２の貫通孔に挿入されて固定されたコア４の下流側の端部には、径方向に突出したフランジ部８が形成されている。このフランジ部８の外周縁部に、ヨーク６の開口側の端部をかしめることで、ヨーク６とコア４とは簡単に一体化されている。
【００１４】
弁部２は、コア４の下流側の内部で軸線方向に摺動可能に設けられているとともに、パイプ９を有するプランジャ７と、パイプ９の下流側の端部に固定されているとともに、導通孔１３を有するバルブ１０と、コア４の上流側で螺着され回転によりコア４の軸線に沿って進退する調整ネジ１９と、この調整ネジ１９とパイプ９との間に設けられバルブ１０側にプランジャ７を付勢したスプリング２０とを備えている。
調整ネジ１９は軸線方向に沿って第１の空気流通孔３０が形成されている。この第１の空気流通孔３０の下流側の先端部には空気流量を調整するオリフィス３１を形成されている。この第１の空気流通孔３０は、円筒形状のパイプ９の側面に形成された第２の空気流通孔１１とともに、空気流通手段を構成している。
【００１５】
バルブ１０の上流側外周縁部には、低剛性の樹脂材により形成され、内部に容積室を有するベローズ１２が固定されている。このベローズ１２は、軸線方向に伸縮自在の蛇腹部２５を有している。ベローズ１２の上流側端部にはフランジ２７が形成されており、このフランジ２７は、コア４のフランジ部８と、フランジ部８の下流側の段付き部に圧入されたリング２６との間で挟持されている。
ベローズ１２の容積室、並びにコア４及びプランジャ７の内部は、バルブ１０の導通孔１３及びパイプ９の第２の空気流通孔１１により、エンジンの負圧側とそれぞれ導通しており、バルブ１０の上流側表面と下流側表面とはほぼ同じ圧力となり、この圧力差によるプランジャ７及びバルブ１０が作動するようなことはない。
【００１６】
コア４のフランジ２７とボビン２２との間には、バルブ１０の開口面積よりも総開口面積が十分に大きい複数の通過孔１６を有するリング状のプレート１５の内周縁部が挟持されている。このプレート１５の外周縁部は、上流側ボディ部３ａと下流側ボディ部３ｂとの間で挟持されている。
【００１７】
上記構成の電磁弁では、ソレノイド部１、弁部２、ベローズ１２及びプレート１５が一体化された状態で、プレート１５の周縁部は、ガスケット１７を介して上流側ボディ部３ａと下流側ボディ部３ｂとにより挟持される。
このとき、下流側ボディ部３ｂの内壁面に形成されたシート部１８にバルブ１０が当接している。引き続き、調整ネジ１９を回転させて、調整ネジ１９をコア４に対して進退させ、調整ネジ１９とパイプ９との間に設けられたスプリング２０の弾性力を調整することで、バルブ１０がシート部１８に対して所定のリフト量が得られるように設定される。
【００１８】
次に、上記構成の電磁弁の動作について説明する。
ソレノイドコイル５に通電される前までは、バルブ１０は、スプリング２０及びベローズ１２の合力により、シート部１８に当接している。
図示しない電子制御ユニットを通じてソレノイドコイル５に通電されると、コア４、ヨーク６及びプランジャ７により構成された磁気回路に磁力線が流れ、コア４にはプランジャ７を反シート部１８に吸引する電流値に比例した力が発生する。このため、プランジャ７は、コア４に磁気吸引され、バルブ１０は、磁気吸引力と、スプリング２０及びベローズ１２の合力による反力との釣り合い位置までリフトし、プランジャ７と一体のパイプ９及びバルブ１０は軸線方向に移動し、この結果バルブ１０はシート部１８から離間する。
一方、シリンダ（図示せず）作動によるエンジン（図示せず）側からの負圧吸引によって、吸気管内部には圧力差が発生し、吸気管内の空気は、上流側ボディ部３ａ、ヨーク６の外側、プレート１５の通過孔１６及びベローズ１２の外側、流出口２８を通ってエンジン（図示せず）側に流れる。
【００１９】
また、微小空気は、常時第１の空気流通孔３０のオリフィス３１、コア４及びプランジャ７の内部、第２の空気流通孔１１、ベローズ１２の内部の容積室、バルブ１０の導通孔１３を通じてエンジン側に流れる。
【００２０】
ここで、ソレノイドコイル５は、比例ソレノイドコイルを用いているので、流出口２８を通ってエンジン側に流れる空気量は、ソレノイドコイル５への印加電流を制御することで可変される。この必要空気量は、アクセル開度、エンジンの回転数、トルク等に基づいて決定される。
また、微小空気流量は、オリフィス３１の径によって定まる。２輪車におけるバッテリ電圧の低下やバッテリ上がり等、バッテリ電源によるエンジン始動が不可能な場合において、キックによる始動が必要となるが、この微小空気流量は、このエンジン初爆に必要最低限の空気流量を確保することができる量である。
【００２１】
この実施の形態の電磁弁によれば、バルブ１０の上流側と下流側との間の圧力差を相殺するためのベローズ１２の容積室内には、常時微小空気流れが存在するため、エンジンからの逆流ガスが容積室へ侵入するのを低減させることができる。
また、容積室内に侵入した異物も、この微小空気流れによって常に下流側へ流されるため、容積室内での異物の堆積が防止されるとともに、バルブ１０の導通孔１３の閉塞も防止される。
さらに、２輪車ではバッテリ劣化などにより電圧低下が発生した際には、キックによる始動が必要となるが、この場合のエンジン初爆のために必要とされる空気流量が確保される。
【００２２】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２の電磁弁を示す断面図、図３は図２の要部拡大図である。
この実施の形態では、調整ネジ１９は、内部に設けられ第１の空気流通孔の流路断面積を変更可能にする弁３２を備えている。
弁３２は、弁用スプリング３３により上流側に付勢された状態で調整ネジ１９に螺着されている。弁３２では、中心軸線に沿って空気が通る通路３５及びこの通路３５に垂直に貫通した複数個の孔３４が形成されており、通路３５及び孔３４により第１の空気流通孔を構成している。
【００２３】
この電磁弁によれば、弁３２を回転させることで調整ネジ１９の中心軸線に沿って進退可能であり、このネジ込み量により、弁３２の角部３７と調整ネジ１９の下流側のコーナ部３６との間の開度が調整され、この開度の調整により容積室内に流入する空気流量が簡単に調整される。
従って、バルブ１０の導通孔１３の内壁面に異物が堆積して導通孔１３の径が小さく変化した場合でも、弁３２のネジ込み量を調整することで最適な微小流量が確保される。
【００２４】
なお、上記各実施の形態では、吸気管の一部を構成するボディ３の内部に電磁弁を設けたが、スロットルバルブが制御する空気流路とは別のバイパス通路である吸気管に電磁弁を設けてもよい。
また、空気流通手段として、弁部２の構成部材である調整ネジ１９に第１の空気流通孔３０、３４、３５を形成し、また弁部２の構成部材であるプランジャ７のパイプ９に第２の空気流通孔１１を形成したが、勿論、空気流通手段は、このものに限定されるものではなく、バルブの上流側から下流側にバルブ１０の導通孔１３を通じて空気を流すことを可能にするものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施の形態１の流体制御用電磁弁を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態２の流体制御用電磁弁を示す断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  ソレノイド部、２弁部、４  コア、５  ソレノイドコイル、６  ヨーク、７  プランジャ、１０  バルブ、１１  第２の空気流通孔、１２  ベローズ、１３  導通孔、１８  シート部、１９  調整ネジ、３０  第１の空気流通孔、３２  弁、３４  孔、３５  通路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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