(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体通路中に形成された弁座を有するボディと、
上記流体通路中に挿入され、往復動するとともに、先端に上記弁座と当接する弁体を上端に可動鉄心を有する連結棒と、
上記可動鉄心を摺動させる筒状ガイドの内径部に装着され、上記連結棒が隙間を介して挿通される開口を有し、上記連結棒の外径部との間に２カ所の狭部を設けて形成されたダストカバーとを有する電磁弁において、
上記２カ所の狭部の内、ダストカバーの基部側に設けられた狭部の上記連結棒の外径との間隙を、ダストカバーの先端側に設けられた狭部の上記連結棒の外径との間隙よりも大きくしたことを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
請求項１記載の電磁弁において、
上記ダストカバーの先端側に設けられた狭部は、毛細管現象による水の滞留の発生を阻止しうる間隙及び長さを有することを特徴とする電磁弁。
【請求項３】
請求項１記載の電磁弁において、さらに、
上記ダストカバーの基部側の内側に装着される補強材を備え、
上記ダストカバーには、この補強材の端面が当接する内側環状突起が設けられており、この環状突起によって、上記連結棒との間に、上記基部側の狭部を形成することを特徴とする電磁弁。
【請求項４】
請求項３記載の電磁弁において、
上記補強材の内径を、上記ダストカバーの環状突起の最内径よりも大きくしたことを特徴とする電磁弁。
【請求項５】
請求項１記載の電磁弁において、
上記２ヶ所の狭部間の長さを、上記可動鉄心の最大ストローク量よりも長くしたことを特徴とした電磁弁。
【請求項６】
請求項１記載の電磁弁において、
上記ダストカバーの表面に、フッ素樹脂等のコーティングまたは含浸による撥水処理を施したことを特徴とした電磁弁。
【請求項７】
キャニスタの大気通路側に設けられた電磁弁と、この電磁弁を動作させて大気通路を閉止し、蒸発燃料回収系統の診断を行う制御手段とを有するキャニスタパージ装置の診断システムにおいて、
上記電磁弁は、
流体通路中に形成された弁座を有するボディと、
上記流体通路中に挿入され、往復動するとともに、先端に上記弁座と当接する弁体を有する連結棒と、
上記可動鉄心を摺動させる筒状ガイドの内径部に装着され、上記連結棒が隙間を介して挿通される開口を有し、上記連結棒の外径部との間に２カ所の狭部を設けて形成されたダストカバーとを備え、
上記２カ所の狭部の内、ダストカバーの基部側に設けられた狭部の上記連結棒の外径との間隙を、ダストカバーの先端側に設けられた狭部の上記連結棒の外径との間隙よりも大きくしたことを特徴とするキャニスタパージ装置の診断システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体通路の開閉または通路の切替えを行う電磁弁これを用いたキャニスタパージ装置の診断システムに係り、特に、水分等の含まれた流体に対して用いるに好適な電磁弁及びこれを用いたキャニスタパージ装置の診断システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、流体中に水分や異物が含まれている場所に使用される電磁弁は、可動部の腐食，可動部への異物付着によって可動鉄心の動作が不良となって応答性が低下したり、作動不良となることがある。
【０００３】
そこで、従来は、例えば、電磁弁を構成する筒状ガイドと連結棒との間にダイヤフラム等を設置し、連結棒外径とダストカバーの内径とを密封し、流体通路と可動鉄心部を完全に隔離する方法が知られているが、この方法では、ダイヤフラムの変形動作や、連結棒との摺動構造の場合は摺動抵抗による応答性の低下や、ダイヤフラム自体の劣化による応答性の低下や、さらに、作動不良となるという問題があった。
【０００４】
それに対して、例えば、特開昭６１−７６７４８号公報に記載されているように、ダストカバーの内径と連結棒との間に、ダストカバー先端側と、ダストカバーの基部側との少なくとも２カ所に狭部を設ける構成のものが知られている。なお、特開昭６１−７６７４８号公報に記載のものにおいては、各狭部の間隙についての詳細な開示はなされていないものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上述した特開昭６１−７６７４８号公報に記載された各狭部の間隙について検討を進めたところ、ダストカバー先端側の狭部間隙よりも、基部側の間隙を小さくすると、以下のような問題があることが判明した。
【０００６】
（１）ダストカバーの先端側の狭部近傍に存在する水滴（例えば、連結棒に付着した水滴）が、連結棒の反弁体取付け側端に取り付けられた可動鉄心のストロークによりカバー内部に引き込まれた場合、ストロークに伴い、可動鉄心とカバーとに囲まれた空間に負圧が発生するため、その負圧力によって、２カ所の狭部に流れが発生する。このときの流速は、基部側の流速が、先端側の流速に比べて大きくなるため、水滴（あるいは水蒸気）が、基部側狭部を通過して、基部側の内部空間に吸い込まれるおそれがある。
【０００７】
（２）基部側の狭部が狭いと、可動鉄心のストローク時に、ポンプ作用が発生して、弁ストロークの応答性が悪くなる。
【０００８】
（３）コイルからの発熱が筒状ガイドを介してカバーに伝達されるため、この伝熱により、カバーが熱変形するおそれがあり、この変形に伴う連結棒への接触により、摺動抵抗が増大し、カバー自身が摩耗する。
【０００９】
本発明の目的は、水分等に対する耐食性が向上し、応答性の低下やダストカバーの変形による作動不良を防止できる電磁弁及びこれを用いたキャニスタパージ装置の診断システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、流体通路中に形成された弁座を有するボディと、上記流体通路中に挿入され、往復動するとともに、先端に上記弁座と当接する弁体を上端に可動鉄心を有する連結棒と、上記可動鉄心を摺動させる筒状ガイドの内径部に装着され、上記連結棒が隙間を介して挿通される開口を有し、上記連結棒の外径部との間に２カ所の狭部を設けて形成されたダストカバーとを有する電磁弁において、上記２カ所の狭部の内、ダストカバーの基部側に設けられた狭部の上記連結棒の外径との間隙を、ダストカバーの先端側に設けられた狭部の上記連結棒の外径との間隙よりも大きくしたものである。
かかる構成により、ダストカバーの基部側の狭部の間隙を、ダストカバーの先端側の狭部よりも大きく設定したので、連結棒の上端（反弁体取付け側）に取り付けた可動鉄心がストロークする際に２カ所の狭部に発生する圧力が、先端側の狭部に比べて基部側の狭部の方が小さくなり、水分がダストカバーの空間に残留しても、可動鉄心がストロークする際の圧力が大きく、先端側の狭部からダストカバー外に排出され、可動鉄心部への侵入を抑え得るものとなる。
【００１１】
（２）上記（１）において、好ましくは、上記ダストカバーの先端側に設けられた狭部は、毛細管現象による水の滞留の発生を阻止しうる間隙及び長さを有するものである。
かかる構成により、励磁コイルの非通電時は、通路内を流れる流体に含まれる水分が滞留することなく、ダストカバー内への水分の侵入を防止し得るものとなる。
【００１２】
（３）上記（１）において、好ましくは、上記ダストカバーの基部側の内径側に装着される補強材を備え、上記ダストカバーには、この補強材の端面が当接する内側環状突起が設けられており、この環状突起によって、上記連結棒との間に、上記基部側の狭部を形成するようにしたものである。
かかる構成により、補強材の位置決め部を改めて設ける必要がなくなるものである。
【００１３】
（４）上記（３）において、好ましくは、上記補強材の内径を、上記ダストカバーの環状突起の最内径よりも大きくしたものである。
かかる構成により、補強材の腐食を確実に防止し得るものとなる。また、狭部の一つを形成する環状突起で、補強板の下端を支持する機能を得ることができ、構成がシンプルになる。
【００１４】
（５）上記（１）において、好ましくは、上記２ヶ所の狭部間の長さを、上記可動鉄心の最大ストローク量よりも長くしたものである。
かかる構成により、水分がダストカバーの可動鉄心側狭部を通過することなく、ダストカバー内側の２ヶ所の狭部間に設けた空間に一時滞留させておくことができ、水分の可動部への侵入を抑え得るものとなる。
【００１５】
（６）上記（１）において、好ましくは、上記ダストカバーの表面に、フッ素樹脂等のコーティングまたは含浸による撥水処理を施したものである。
【００１６】
（７）上記目的を達成するために、本発明は、キャニスタの大気通路側に設けられた電磁弁と、この電磁弁を動作させて大気通路を閉止し、蒸発燃料回収系統の診断を行う制御手段とを有するキャニスタパージ装置の診断システムにおいて、上記電磁弁は、流体通路中に形成された弁座を有するボディと、上記流体通路中に挿入され、往復動するとともに、先端に上記弁座と当接する弁体を有する連結棒と、上記可動鉄心を摺動させる筒状ガイドの内径部に装着され、上記連結棒が隙間を介して挿通される開口を有し、上記連結棒の外径部との間に２カ所の狭部を設けて形成されたダストカバーとを備え、上記２カ所の狭部の内、ダストカバーの基部側に設けられた狭部の上記連結棒の外径との間隙を、ダストカバーの先端側に設けられた狭部の上記連結棒の外径との間隙よりも大きくしたものである。
かかる構成により、可動鉄心の応答性低下や作動不良を防止することができるため、蒸発燃料回収系統の正常な自己診断を行い得るものとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を用いて、本発明の一実施形態による電磁弁の構成について説明する。
最初に、図１及び図２を用いて、本実施形態による電磁弁の全体構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による電磁弁の全体構成を示す断面図であり、図２は、図１の要部拡大断面である。
【００１８】
ボディ１は、プラスチックにて形成されており、その内部には、流体通路１ａ，１ｂ、および、流体通路１ａ，１ｂの途中に弁座１ｃが形成されている。ボディ１には、可動鉄心１０を摺動させるための非磁性材のステンレス合金等からなる筒状ガイド４と、磁気回路の一部を構成するサイドヨーク５がインサート成形されている。ボディ１のボビン１ｄには、励磁コイル２が筒状に巻線されている。励磁コイル２の端末には、電気信号を受けるためのターミナル３が接続されている。
【００１９】
プラスチックからなる外装部材６によって、これらの部材は成形型により外側から包囲するようにモールドする。このモールド固定する作業と同時に、電気信号を受けるためのターミナル３を包囲するためのハウジング７も成形される。
【００２０】
励磁コイル２の同軸中心に位置する筒状ガイド４の内側には、磁性材を加工してなる固定鉄心８が挿入されている。また、ボディ１と外装部材６と固定鉄心８とが当接する部分には、シール部材９を介在させ、磁性材をプレス加工してなるヨーク１０により、固定鉄心８の端面を押圧するにことよって、内部通路１ａと励磁コイル２と外気とを同時にシールする。
【００２１】
なお、これら部品は、ヨーク１０を加締めることによって、固定鉄心８，ヨーク１０，サイドヨーク５が接続保持され、励磁コイル２との磁気回路を構成する。
【００２２】
電磁弁の内部には、固定鉄心８と対向して、励磁コイル２による磁気吸引力により吸引動作する磁性材を加工してなる可動鉄心１１が設けられている。可動鉄心１１と固定鉄心８の間には、非通電時において可動鉄心１１を固定鉄心８から離間させるためのばね１２を装着されている。このばね１２の力によって、可動鉄心１１と一体の連結棒１３と、この連結棒１３の先端に締結した弾性弁体１４がボディ１の一部に溶着されたストッパ１６に押し付けられ、ボディ１の流体通路１ａと流体通路１ｂとは連通される。
【００２３】
励磁コイル２の同軸中心に位置する可動鉄心１１を摺動させるための筒状ガイド４の内径部には、ゴム製のダストカバー１７を設けている。ダストカバー１７の内側には、図２に示すように、リング形状の金属製の補強材１８が装着されている。
【００２４】
次に、本実施形態による電磁弁の組立順序について説明する。
最初に、ゴム製のダストカバー１７の内側に補強材１８を装着し、筒状ガイド４の内径よりもダストカバー１７の外径を大きくした状態で励磁コイル２の同軸中心に位置し、ボディ１にインサート成形されているする筒状ガイド４に圧入する。これにより、ゴムの弾性によりダストカバー１７と筒状ガイド４間の密封を確保する。さらに、筒状ガイド４に設けた凹形状の溝４ａまで、補強材１８を装着したゴム製のダストカバー１７を圧入し、溝４ａ内にダストカバー１７のゴム材が変形係合した状態で装着することで、ダストカバー１７自体の抜けを防止する。ダストカバー１７を筒状ガイド４の先端の所定位置まで圧入するために、圧入治具の寸法を規定の長さに設定し、押し込み過ぎによる装着失敗を防止している。
ボディ１の内周には、環状あるいは所定間隔で突起１ｅが形成されている。突起１ｅは、筒状ガイド４の軸方向への抜け止めのために設けられている。
【００２５】
次に、可動鉄心１１と一体の連結棒１３をゴム製のダストカバー１７へ挿通した後、連結棒１３をボディ１の内部に挿入する。そして、可動鉄心１１の端部を保持した状態で、連結棒１３の先端に弾性弁体１４をねじ１５により締結し、ボディ１の下穴にストッパ１６を溶着し気密構造を確保する。その後、ばね１２，シール部材９，固定鉄心８を順次挿入し、さらに、ヨーク１０を装着し、加締めることによって、全体を保持するようにしている。
【００２６】
ここで、本実施形態においては、ダストカバー１７の内径と連結棒１３の外径との間には隙間を設け、ダストカバー１７が連結棒１３に接触しない構造とし、可動鉄心１１の動作時の抵抗にならないようにしている。
【００２７】
また、ダストカバー１７と筒状ガイド４間の密封を確保すると同時に、ダストカバー１７の材質をゴムにすることによって、アンダーカット成形が可能となり、ダストカバー１７の内側と連結棒１３外径との間に設けた２ヶ所の狭部１９ａ，１９ｂ間に空間２０を設けている。ダストカバー１７の内周には環状突起１９ｃが形成されている。環状突起１９ｃは、補強材１８の軸方向への抜け止めの防止と、狭部１９ｂの形成のために設けられている。
【００２８】
一方、励磁コイル２への通電時には、磁気吸引力による可動鉄心１１の吸引動作によって、可動鉄心１１と一体の弾性弁体１４がボディ１内の弁座１ｃに着座することにより、ボディ１の流体通路１ａと流体通路１ｂ間を閉止する。
【００２９】
なお、電磁弁の車両への取付け姿勢は、自然落下による可動鉄心１１への異物侵入を無くするために、図１に示しすように、弾性弁体１４を地側に、励磁コイル２を天側となるように、取り付ける。
【００３０】
本実施形態においては、筒状ガイド４部内側に設置したダストカバー１７の内側と、これに対向する連結棒１３の外径との間に、２カ所の狭部１９ａ、狭部１９ｂを設けている。ここで、ダストカバー１７の先端側の狭部１９ａは、毛細管現象による水の滞留が起こらない間隙（例えば、０．５ｍｍ）及び長さ（例えば、０．５ｍｍ）に設定し、可動鉄心１１側に位置する基部側の狭部１９ｂは、ダストカバー１７の先端側の狭部１９ａよりも間隙を大きく設定（例えば、１．０ｍｍ）としている。
【００３１】
ダストカバー１７の内側に装着されたリング形状の金属製の補強材１８は、ダストカバー１７の基部側の狭部１９ｂの内側に装着されている。そして、補強材１８を装着するためにダストカバー１７に設けた段部によって、狭部１９ｂを形成している。狭部１９ｂは、防水性向上のために用いられるとともに、補強材１８の位置決めのためにも用いられるため、改め位置決め部を設ける必要がなくなるものである。また、補強材１８は、基部側の狭部１９ｂよりも内側に装着するとともに、補強材１８の内径は、狭部１９ｂを形成する環状突起１９ｃの最内径よりも大きくしているため、補強材１８の腐食を確実に防止することができる。
【００３２】
ここで、図３を用いて、本実施形態の電磁弁による水分の侵入防止効果について説明する。なお、図１及び図２と同一符号は、同一部分を示している。
図３は、本発明の一実施形態の電磁弁による水分の侵入防止効果の説明図である。
【００３３】
図３に示すように、ダストカバー１７の先端側の狭部１９ａを、毛細管現象による水の滞留が起こらない間隙（例えば、０．５ｍｍ）及び長さ（例えば、０．５ｍｍ）に設定することによって、励磁コイル２への非通電時は、通路１ａ内を流れる流体に含まれる水分が滞留することなく、ダストカバー１７内への被水を抑えることができる。
【００３４】
次に、図４を用いて、本実施形態の電磁弁の動作時の水分の侵入防止効果について説明する。なお、図１及び図２と同一符号は、同一部分を示している。
図４は、本発明の一実施形態の電磁弁の動作時の水分の侵入防止効果の説明図である。
【００３５】
図４に示すように、２ヶ所の狭部１９ａ，１９ｂ間には、ダストカバー１７をゴムにすることによって可能となったアンダーカット成形によって空間２０が設けられている。空間２０の長さＬ１は、可動鉄心１１の最大ストローク量Ｌ２よりも長く設定する。
【００３６】
空間２０を設けることによって、励磁コイル２への通電による可動鉄心１１と一体の連結棒１３の動作時は、図示するように、連結棒１３付近の流体および連結棒１３に付着した水分２１がダストカバー１７の狭部１９ａを通過してダストカバー１７内の空間２０に引き込むが、可動鉄心１１の最大ストローク量Ｌ２よりも、空間２０の長さＬ１を確保することにより、水分がダストカバー１７の狭部１９ｂを通過することなく、ダストカバー１７内に設けた空間２０に一時滞留させておくことができ、後に、このダストカバー１７内の空間２０に滞留された水分は、自然落下方向（図示の矢印地方向）である狭部１９ａからダストカバー１７外に排出される。
【００３７】
また、ダストカバー１７内の可動鉄心１１側に位置する別の狭部１９ｂの間隙を、ダストカバー先端側狭部１９ａよりも大きく設定（例えば、１．０ｍｍ）することによって、可動鉄心１１がストロークする際に狭部１９ａ、１９ｂに発生する圧力が、狭部１９ａに比べて狭部１９ｂの方が小さくなり、水分がダストカバー１７の空間２０に残留しても、可動鉄心１１がストロークする際の圧力が大きく、かつ 自然落下方向（図示の矢印地方向）である狭部１９ａからダストカバー１７外に排出され、可動鉄心１１部への侵入を抑えることができる。
【００３８】
なお、以上の説明では、ダストカバー１７内側と連結棒１３の外径との間に設けた狭部１９ａ，１９ｂを２ヶ所、空間２０を１ヶ所としているが、この組み合わせを複合化することによって、更なる異物侵入防止の効果を得ることができる。
また、ダストカバー１７の表面に、フッ素樹脂等のコーティングまたは含浸による撥水処理を施すことによって、更なる排出効果を得ることができる。
【００３９】
次に、図５を用いて、本実施形態による電磁弁をキャニスタパージ装置の診断システムに用いた例について説明する。
図５は、本発明の一実施形態による電磁弁を用いたキャニスタパージ装置の診断システムの構成を示すブロック図である。
【００４０】
電磁弁３１は、図１及び図２に示した構成を有する本実施形態による電磁弁であり、キャニスタ３２の大気通路側に設けられている。
ＯＢＤ（車載自己診断）システムを構成するＥＣＭ（電子制御モジュール）３３からの診断開始信号により、電磁弁３１の励磁コイルに通電される。図１に示したように、電磁弁の励磁コイル２に通電されると、磁気吸引力による可動鉄心１１の吸引動作によって、可動鉄心１１と一体化された弾性弁体１４が、ボディ１内の弁座１ｃに着座することにより、ボディ１に形成された空気通路としての流体通路１ａと流体通路１ｂとの間を閉止する。これによって、キャニスタ３２の大気通路を閉止させ、燃料タンク３４とキャニスタ３２を含む蒸発燃料回収系統に対して、所定のプログラムに従い、診断を開始する。
【００４１】
その後、ＥＣＭ３２からの診断終了信号により、電磁弁３１は非通電状態となる。非通電状態となると、図１に示した可動鉄心１１を固定鉄心８から離間させるためのばね１２のばね力により、可動鉄心１１と一体化された弾性弁体１４がボディ１内の弁座１ｃから離間され、ボディ１の流体通路１ａと流体通路１ｂとが連通される。これによって、キャニスタ３２の大気通路を開放し、通常の使用状態となる。
【００４２】
ここで、電磁弁３１の可動部に水分等が侵入して、可動鉄心１１や筒状ガイド４が腐食したり、可動部へ異物等が付着すると、可動鉄心１１と筒状ガイド４との間の摺動抵抗が増大し、可動鉄心１１の作動応答性が低下し、さらに、作動不良となり、空気通路の開閉動作を行えなくなるため、キャニスタパージ診断装置による診断が行えなくなる。
【００４３】
本実施形態による電磁弁３１は、図１及び図２に示した構成を有するため、可動鉄心と筒状ガイドの腐食や摺動部への異物付着による可動鉄心の応答性低下や作動不良を防止することができるため、蒸発燃料回収系統の正常な自己診断を行えるものとなる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態によれば、ダストカバーの先端側の狭部を、毛細管現象による水の滞留が起こらない間隙及び長さに設定することによって、励磁コイルの非通電時は、通路内を流れる流体に含まれる水分が滞留することなく、ダストカバー内への水分の侵入を防止することができる。
また、ダストカバー内の可動鉄心の基部側の狭部の間隙を、ダストカバーの先端側の狭部よりも大きく設定することによって、可動鉄心がストロークする際に２カ所の狭部に発生する圧力が、先端側の狭部に比べて基部側の狭部の方が小さくなり、水分がダストカバーの空間に残留しても、可動鉄心がストロークする際の圧力が大きく、先端側の狭部からダストカバー外に排出され、可動鉄心部への侵入を抑えることができる。
さらに、励磁コイル非通電時の可動部静止状態はもとより、励磁コイルへの通電による可動部動作時には、連結棒付近の流体および連結棒に付着した水分がダストカバーの通路側狭部を通過してダストカバー内空間に引き込むが、可動鉄心のストローク量よりも長い空間を確保していることにより、水分がダストカバーの可動鉄心側狭部を通過することなく、ダストカバー内側の２ヶ所の狭部間に設けた空間に一時滞留させておくことができ、水分の可動鉄心部への侵入を抑えられる。
従って、ダストカバー内空間に滞留された水分は、自然落下によってダストカバー外に排出されるので、通路内を流れる流体に含まれる水分が可動鉄心部に侵入しなくなり、可動鉄心と筒状ガイドの腐食や、摺動部への異物付着による可動鉄心の応答性低下や、作動不良を抑えることができる。
また、本実施形態による電磁弁をキャニスタパージ装置の診断システムに使用することにより、可動鉄心の応答性低下や作動不良を防止することができるため、蒸発燃料回収系統の正常な自己診断を行える。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、水分を含む流体に用いられる電磁弁において、水分等に対する耐食性が向上し、応答性の低下やダストカバーの変形による作動不良を防止できるようになる。
また、電磁弁を用いたキャニスタパージ装置の診断システムにおいて、蒸発燃料回収系統の正常な自己診断を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による電磁弁の全体構成を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面である。
【図３】本発明の一実施形態の電磁弁による水分の侵入防止効果の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態の電磁弁の動作時の水分の侵入防止効果の説明図である。
【図５】本発明の一実施形態による電磁弁を用いたキャニスタパージ装置の診断システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…ボディ
１ａ，１ｂ…流体通路
１ｃ…弁座
１ｄ…ボビン
２…励磁コイル
４…筒状ガイド
５…サイドヨーク
８…固定鉄心
１０…ヨーク
１１…可動鉄心
１３…連結棒
１４…弾性弁体
１７…ダストカバー
１８…補強材
１９ａ，１９ｂ…狭部
２０…空間
３１…電磁弁
３２…キャニスタ
３３…ＥＣＭ
【図１】
0003730421.tif 000002
【図２】
0003730421.tif 000003
【図３】
0003730421.tif 000004
【図４】
0003730421.tif 000005
【図５】
0003730421.tif 000006