JPH09317927A - 空気制御バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気制御バルブにおいて、可動鉄心と固定鉄
心を近接あるいは当接しにくくして、制御性の安定化と
信頼性の向上をはかる。 【解決手段】 可動鉄心７１は、電磁吸引力とリターン
スプリング７０のバランスにより決まる可動鉄心７１の
停止位置が所定値を越えた領域で、ヨーク５１に対する
可動鉄心７１の対向面が減少する外径形状に構成されて
いる。そこで、可動鉄心７１の所定値の停止位置では、
可動鉄心７１の大径部の外周面がヨーク５１に対向し、
磁束は規定の磁気通路を通過することになる。一方、可
動鉄心７１の所定値を越えた停止位置では、可動鉄心７
１の大径部と小径部とがヨーク５１に対向し、ヨーク５
１に対向する可動鉄心７１の大径部の外周面の面積が減
少し、磁束は磁気通路を通過しにくくなり、電磁吸引力
が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電気信号に応じ
て流体の流量を制御する空気制御バルブに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えば内燃機関においては、補助空気通
路が吸気管のスロットル弁近傍に設けられ、通電電流に
応じて空気の流量を制御する空気制御バルブがこの補助
空気通路に設けられている。そして、空気制御バルブに
より補助空気通路を開閉することにより、内燃機関の負
荷に応じて吸入空気量を調整し、アイドリング回転数を
制御するようにしている。

【０００３】図５は、例えば特開平４−３９４７５号公
報に記載された従来の空気制御バルブを示す縦断面図で
ある。図において、空気制御バルブはソレノイド装置１
０とバルブ本体３０とから構成されている。まず、ソレ
ノイド装置１０の構成について説明する。励磁コイル１
２がカバー１１の内側に設けられている。この励磁コイ
ル１２は、円筒状のボビン１３に巻回されたコイル１４
が円筒状のケース１５内に収容され、充墳樹脂材１６が
ケース１５内に充填されて成形されている。なお、リー
ド１７がコイル１４から絶縁ブッシュ１８を介して後述
の固定板２０及びカバー１１を貫通して図５の上方へ引
き出されている。励磁コイル１２は以上のように構成さ
れている。

【０００４】励磁コイル１２の内周側には円筒状の非磁
性材よりなるスリーブ１９が嵌装され、スリーブ１９の
内側には固定板２０に固定支持された固定鉄心２１が配
設されている。スリーブ１９の図５における下端側はガ
イド部材２２を介してカバー１１に支持されている。ま
た、ガイド部材２２の下面には円環状のリブ２３が設け
られている。

【０００５】可動鉄心２４は固定鉄心２１と軸方向に間
隙を設けて対向してスリーブ１９内に軸方向に移動可能
に配置されている。可動鉄心２４は端部に小径部２５が
一体に形成され、その内部に連通部２６が設けられてい
る。リターンスプリング２８は固定鉄心２１の中心部に
設けられたピン状のスプリングホルダ２７に支持され、
固定鉄心２１と可動鉄心２４との間に圧縮された状態で
挿入されている。そこで、可動鉄心２４はリターンスプ
リング２８の付勢力により、励磁コイル１２により発生
する電磁吸引力と反対方向（図５の下方）に押圧された
状態にある。このように、ソレノイド装置１０は、以上
のカバー１１〜リターンスプリング２８により構成され
ている。

【０００６】次に、バルブ本体３０の構成について説明
する。ハウジング３１には空気入口３２と空気出口３３
とが設けられている。そして、バルブシート３４がハウ
ジング３１の上方寄り内側にハウジング３１との間が気
密になるようにして嵌合されている。なお、バルブシー
ト３４の中央部には空気流通部３５が設けられ空気入口
３２と空気出口３３とを連通している。この空気流通部
３５の周縁はテーパ状に形成され、ポペット弁体３６と
当接する。ポペット弁体３６は空気流通部３５の周縁と
当接する側が球面状に形成され、可動鉄心２４の小径部
２５に軸方向（図５の上下方向）に摺動可能に嵌合支持
されている。

【０００７】ポペット弁体３６は、小径部２５の先端部
に固定されたストッパ３７により小径部２５から脱落し
ないようにされている。なお、図示していないが、小径
部２５の外周にはポペット弁体３６の滑動を良くするた
めに四弗化エチレン樹脂が被覆されている。スプリング
３８がポペット弁体３６と可動鉄心２４との間に圧縮さ
れた状態で挿入されている。すなわち、ポペット弁体３
６はスプリング３８を介してリターンスプリング２８に
より押圧されバルブシート３４に当接して空気流通部３
５を気密に封止している。スプリング３８の装着時の圧
縮荷重はリターンスプリング２８のそれよりも強く選定
されている。従って、スプリング３８によるポペット弁
体３６とストッパ３７との当接荷重は、リターンスプリ
ング２８によるポペット弁体３６とバルブシート３４と
の当接荷重よりも大きいので、全閉時にポペット弁体３
６とストッパ３７との間に隙間が生じない。

【０００８】また、ハウジング３１には図示のように調
整ねじ３９が螺合されている。そして、スプリング４１
が調整ねじ３９の先端部に支持されたスプリングホルダ
４０とストッパ３７との間に介装されている。このスプ
リング４１のばね定数は、リターンスプリング２８のば
ね定数よりも小さく選定されており、付勢力の設定は、
調整ねじ３９を回転させてスプリングホルダ４０の位置
を調整することにより行われる。スプリング４１の付勢
力の調整によりリターンスプリング２８の付勢力を減殺
して可動鉄心２４が固定鉄心２１に吸引されるときに必
要な最小電磁吸引力を設定するものである。

【０００９】次に動作について説明する。コイル１４に
リード１７を介して所定の電流が通電されると、電磁吸
引力が発生される。可動鉄心２４はこの電磁吸引力によ
り、リターンスプリング２８のばね力に抗してスリーブ
１９に案内されて固定鉄心２１の方向へ摺動移動する。
そして、可動鉄心２４は、このときの電磁吸引力とリタ
ーンスプリング２８のばね力とが平衡した位置で停止す
る。すなわち、可動鉄心２４のストロークは電磁吸引力
に比例する。なお、発生する電磁吸引力はコイル１４に
供給される電流を制御することにより変化し、この例で
は所定のパルス状電流のデュティ率を制御することによ
り変化する。

【００１０】以下、図６の特性図を参照しながら説明す
る。コイル１４に通電されていない状態では、リターン
スプリング２８の付勢力がスプリング４１の付勢力に打
勝ち、ポペット弁体３６をバルブシート３４に押圧して
いる。そして、ポペット弁体３６がバルブシート３４に
当接し、空気流通部３５を封止し、空気入口３２と空気
出口３３とを遮断している。コイル１４へのパルス状電
流のデュティ率ＤＦを零から増加させていくと可動鉄心
２４に作用する電磁吸引力がリターンスプリング２８の
付勢力（正確には、リターンスプリング２８とスプリン
グ４１との弾性力の差）に打ち勝って可動鉄心２４が図
５の上方へ移動を始め、ポペット弁体３６がバルブシー
ト３４から離座し始める。この点が図６の直線Ｕ上のＡ
点（デュティ率ＤＦ１）である。すなわち、空気入口３
２と空気出口３３とが連通し、空気が矢印ＩＮから矢印
ＯＵＴへ流れる。

【００１１】さらに、デュティ率を増加させると可動鉄
心２４に作用する電磁吸引力が大きくなるので、可動鉄
心２４はさらに図５に上方へ移動する。可動鉄心は、こ
のときの電磁吸引力とリターンスプリング２８の反力
（正確には、リターンスプリング２８とスプリング４１
の弾性力の差）と平衡する位置にて停止する。このよう
に、コイル１４へ供給されるパルス状電流のデュティ率
に応じて、ポペット弁体３６のバルブシート３４からの
開離寸法が決まる。流れる空気の量はポペット弁体３６
の開度に応じて決まる。

【００１２】この空気制御バルブの制御は次のように行
なわれる。図示しない制御装置がエンジンのアイドル回
転数を検出してアイドル回転数が所定値になるようにコ
イル１４へ供給するパルス状電流のデュティ率を制御す
る。また、電気負荷や空調機負荷等が加わった時にも回
転数の低下を防止し、目標回転数になるように上記デュ
ティ率ＤＦを制御する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示された従来の内燃機関の空気制御バルブにおいては、
コイル１４に過電流が加った場合には、可動鉄心２４が
固定鉄心２１側へ所定量（定格電流値を通電時のストロ
ーク量）以上にストロークし、可動鉄心２４が固定鉄心
２１に近接もしくは当接する場合があり、信頼性を低下
させる一因となっていた。また、可動鉄心２４と固定鉄
心２１が近接すると、残留磁気により可動鉄心２４が固
定鉄心２１側に拘束されたままとなり、制御電流に対す
る可動鉄心２４の追従が遅れるという問題点があった。

【００１４】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、可動鉄心と固定鉄心を近接も
しくは当接しにくくして制御性の安定化をはかるととも
に信頼性が向上する空気制御バルブを得ることを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この第１の発明に係る空
気制御バルブは、電流を印加することにより磁界を発生
させる電磁コイルと、この電磁コイル内に収容された固
定鉄心と、電磁コイルの外側に該電磁コイルを覆うよう
に配設されて固定鉄心とともに磁気回路を構成するヨー
クと、電磁コイルによる電磁吸引力により固定鉄心に向
かうように円筒部材内に摺動可能に配設された可動鉄心
と、固定鉄心と可動鉄心との間に配設されて該可動鉄心
を電磁吸引力と反対方向に付勢するリターンスプリング
と、空気入口通路および空気出口通路が形成された流量
制御バルブ本体と、空気入口通路と空気出口通路とを区
画するように流量制御バルブ本体に配設され、該空気入
口通路と該空気出口通路とを連通する空気流通部が設け
られたバルブシートと、可動鉄心に摺動自在に配設さ
れ、空気流通部に接離して空気入口通路と空気出口通路
との間の流通を開閉するバルブと、バルブを可動鉄心に
対してバルブシートの方向に付勢するスプリングと、バ
ルブのバルブシートの方向への移動量を規制するストッ
パとを備えた空気制御バルブにおいて、磁気回路は、電
磁吸引力とリターンスプリングの付勢力との均衡により
決まる可動鉄心の停止位置が所定値を越えた領域で、電
磁吸引力が減少するように構成されているものである。

【００１６】この第２の発明に係る空気制御バルブは、
上記第１の発明において、可動鉄心は、該可動鉄心の停
止位置が所定値を越えた領域で、ヨークに対する可動鉄
心の対向面が減少する外径形状に構成されているもので
ある。

【００１７】この第３の発明に係る空気制御バルブは、
上記第１または第２の発明において、可動鉄心は、中空
円筒状に構成され、その中空部に中空のパイプが流量制
御バルブ本体側に延出するように装着され、バルブがパ
イプに摺動自在に嵌装され、さらにストッパがパイプの
先端部に設けられているものである。

【００１８】この第４の発明に係る空気制御バルブは、
上記第１または第２の発明において、可動鉄心は、その
流量制御バルブ本体側端部に小径部が一体に成形され、
かつ、その軸方向に貫通する貫通孔が設けられ、バルブ
が小径部に摺動自在に嵌装され、さらにストッパが小径
部の先端部に設けられているものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図に
基づいて説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係る空
気制御バルブの軸方向の断面を示す縦断面図、図２はこ
の発明の実施の形態１に係る空気制御バルブを示す側面
図、図３はこの発明の実施の形態１に係る空気制御バル
ブの動作を説明する断面図であり、図３の（ａ）は定格
電流印加時の状態を、図３の（ｂ）は過電流印加時の状
態をそれぞれ示している。図４は従来例と本実施の形態
１の電磁吸引力を示す特性図である。図１および図２に
おいて、ソレノイド装置５０は次のように構成されてい
る。ヨーク５１は厚鋼板をコ状に曲げて形成され、凸部
５２と爪状部５３が形成されている。固定鉄心５４は内
部に中空部５５とネジ部５６が設けられ、可動鉄心側の
一端の外周はテーパ状に形成され、もう一端は固定板５
７と嵌合しカシメ固定されている。また、固定板５７に
は四角状穴部５８が設けてあり、ヨーク５１の爪状部５
３を該穴部５８に挿入後、爪状部５３を折り曲げて固定
板５７とヨーク５１とが固定されている。このようにヨ
ーク５１、固定板５７および固定鉄心５４によってソレ
ノイド装置５０の磁気回路が構成されている。

【００２０】励磁コイル５９は次のように構成されてい
る。ボビン６０は内側に貫通孔６１が設けられ、この貫
通孔６１は固定鉄心５４の外周部に嵌合するとともに、
後述する可動鉄心７１のガイド部となっている。ボビン
６０の外周にはコイル６２が巻装されている。コイル６
２からは接線導体６３が引出されている。コイル６２及
び接続導体６３を樹脂材６４により外装成形して一体と
し、端子部６５を形成している。なお、ボビン６０が可
動鉄心７１を摺動自在に配設する円筒部材を構成してい
る。

【００２１】励磁コイル５９はヨーク５１と固定板５７
とにより軸方向に挟持固定されている。また励磁コイル
５９のボビン６０と樹脂材６４との境界部とヨーク５１
および固定板５７との間にはそれぞれ円形ゴム製のパッ
キン６６、６７が介装されており、コイル６２部への水
等の侵入を防止するとともに、後述の入口側空間部８０
と外部を封止している。

【００２２】固定鉄心５４のねじ部５６には調整ねじ６
８が螺合されている。調整ねじ６８両端部には、六角状
の凹部が設けられ、外周のねじ部には、貫通孔６１の空
間部と外気との気密を保持するためのメック加工が施さ
れている。固定鉄心５４の中空部５５にはスプリングホ
ルダ６９が軸方向に移動可能に挿入されている。スプリ
ングホルダ６９の一端には六角状の凸部が設けられてお
り、調整ねじ６８の六角状の凹部と嵌合し、調整ねじ６
８に対し自由回動しない構造となっている。さらにスプ
リングホルダ６９のもう一端には、コイル状のリターン
スプリング７０の一端が圧入保持されている。

【００２３】ボビン６０の貫通孔６１には中空筒状の可
動鉄心７１が固定鉄心５４に対向させて軸方向に摺動可
能に挿入され、リターンスプリング７０により図１の左
の方向へ押圧されている。可動鉄心７１の中空部には、
内部に導通孔７５を持つパイプ７２が圧入固着されてい
る。そして、可動鉄心７１の中空部から突出するパイプ
７２の貫通部７３の外周部にはリターンスプリング７０
の他端が圧入保持されている。さらに、パイプ７２の先
端部を径方向外方に折り曲げられてストッパとしてのフ
ランジ部７４が形成されている。

【００２４】次に、バルブ本体７６の構成を説明する。
ハウジング７７はアルミダイキャストにて製作され、中
央部にテーパ状（円錐状）の空気流通部７９を有するバ
ルブシート７８が締りばめ状態で気密に嵌着されてい
る。この制御弁座としてのバルブシート７８により、ハ
ウジング７７の内部を入口側空間部８０と出口側空間部
８１とに区切っている。入口側空間部８０に連通して空
気入口８２が設けられ、さらに出口側空間部８１に連通
して空気出口８３が設けられている。ここで、入口側空
間部８０と空気入口８２とで空気入口通路を構成し、出
口側空間部８１と空気出口８３とで空気出口通路を構成
している。

【００２５】バルブとしてのポペット弁体８４は空気流
通部７９と当接する部分が球面状に形成された当接部８
５を有し、先に述べた可動鉄心７１に嵌着されたパイプ
７２に軸方向に摺動しうるように嵌装されている。ポペ
ット弁体８４と可動鉄心７１との間には、圧縮された状
態でコイル状のスプリング８６が装着され、ポペット弁
体８４を図１の左の方向へ押圧している。すなわち、ポ
ペット弁体８４はスプリング８６を介して、リターンス
プリング７０により押圧されバルブシート７８に当接し
て空気流通部７９を気密に封止している。また、スプリ
ング８６の付勢力により押圧されたポペット弁体７０は
フランジ部７４に当接して、それ以上の移動が規制され
ている。なお、当接部８５と空気流通部７９との当接円
径は、可動鉄心７１の外径と略一致するように構成され
ている。

【００２６】調整ねじ６８を回転させることにより、リ
ターンスプリング７０の圧縮代を予め調整してポペット
弁体８４をバルブシート７８に押圧する力が所定値にな
るようにしている。なお、スプリング８６の装着状態で
の圧縮荷重はリターンスプリング７０の押圧の所定値よ
りも大きくされている。従って、スプリング８６による
ポペット弁体８４とパイプ７２のフランジ部７４との当
接荷重は、リターンスプリング７０によるポペット弁体
８４とバルブシート７８との当接荷重よりも大きく、全
閉時にポペット弁体８４とフランジ部７４との間に隙間
が生じないようにされている。以上のように構成された
バルブ本体７６が、ねじ８８によりヨーク５１に固着さ
れソレノイド装置５０と一体化されて空気制御バルブが
構成されている。ここで、バルブシート７８およびポペ
ット弁体８４は、例えばポリブチレンテレフタレートで
作製することができる。

【００２７】次に動作について説明する。コイル６２に
通電されていない状態では、可動鉄心７１はリターンス
プリング７０により図１の左方へ押圧されている。ポペ
ット弁体８４もスプリング８６を介して左方へ押圧さ
れ、当接部８５が空気流通部７９に当接して空気の流通
を阻止している。従って、空気入口８２と空気出口８３
間に空気の流通はない状態となっている。

【００２８】コイル６２に所定電流・所定デュティ率の
パルス状電流を供給すると、固定鉄心５４と可動鉄心７
１間に電磁吸引力が発生し、可動鉄心７１が図１の右方
へ吸引される。この吸引力の大きさは、コイル６２に供
給される電流のデュティ率に比例し、リターンスプリン
グ７０の反発力と釣り合った位置で停止する。

【００２９】以後、可動鉄心７１の移動量に応じてポペ
ット弁体８４がバルブシート７８から離座して空気入口
８２と空気出口８３間が連通する。すなわち、図６にお
いて、コイル６２に供給する電流のデュティ率がＤＦ１
を超えると、ポペット弁体８４がバルブシート７８から
離座を開始する。以後、空気の流量はデュティ率ＤＦの
増加に応じて図６の直線Ｕの如し増加する。さらに可動
鉄心７１が移動して当接部８５と空気流通部７９間に構
成される通路面積がバルブシート７８の内径部８７の面
積より大きくなると空気流量は空気流通部７９の内径部
８７により規制され図６のＶで示されるように一定とな
る。そして、デュティ率１００％ではＶで示される流量
を保持し、前述のように電磁吸引力とリターンスプリン
グ７０の反発力が釣りあった状態で所定の位置で停止す
る。

【００３０】ここで、定格値以上の電流値が印加された
場合を図３の(a)、(b)および図４を参照して説明する。
図３の(a)はデュティ率１００％で定格電流値が印加さ
れた場合の可動鉄心の停止位置を示している。図３の
(b)は図３の(a)に示した停止位置を越えて可動鉄心７１
が固定鉄心側へストロークした場合を示している。図３
の(a)に示した可動鉄心７１の停止位置では、可動鉄心
７１の大径部の外周面がヨーク５１に対向し、磁束は図
中の矢印で示すように磁気通路を通過することになる。
一方、図３の(b)の場合には、可動鉄心７１の大径部と
小径部とがヨーク５１に対向し、ヨーク５１に対向する
可動鉄心７１の大径部の外周面の面積が減少し、磁束は
磁気通路を通過しにくくなる。なお、この場合、可動鉄
心７１と固定鉄心５４間のエアギャップは減少するが、
磁気通路は可動鉄心７１に対するヨーク５１の対向面で
絞られる設定となっているため、ヨーク５１に対する可
動鉄心７１の対向面の面積の低下により電磁吸引力は減
少する。すなわち、図４に示した従来の空気制御バルブ
の吸引力特性（破線）に対し、本実施の形態１による吸
引力特性（実線）では所定電流印加時のデュティ率１０
０％での所定位置を越える領域で吸引力は同電流上で低
下し、電流の増加に対してもストロークしにくくなる。

【００３１】この実施の形態１によれば、電磁吸引力と
リターンスプリング７０とのバランスにより決まる可動
鉄心７１の停止位置が所定値を越えた領域、すなわち定
格電流を越えた過電流がコイル６２に供給された場合、
固定鉄心５４と可動鉄心７１との間に発生する電磁吸引
力が減少するように磁気回路が構成されている。そこ
で、定格電流を越えた過電流をコイル６２に供給して
も、可動鉄心７１に作用する電磁吸引力が低下し、可動
鉄心７１が固定鉄心５４側に移動しにくくなる。従っ
て、可動鉄心７１が所定量（定格電流を供給した時のス
トローク量）以上にストロークして固定鉄心５４に近接
もしくは当接することがなく、信頼性を向上させること
ができる。さらに、可動鉄心７１が固定鉄心５４に近接
しないので、可動鉄心７１と固定鉄心５４との間に残留
磁気の発生が抑制される。そこで、可動鉄心７１は固定
鉄心５４に拘束されることなく、制御電流に対して速や
かに追従動作でき、空気制御バルブの制御性の安定化が
図られる。

【００３２】また、バルブシート７８の空気流通部７９
がテーパ状（円錐状）により形成され、ポペット弁体８
４の当接部８５が球状に形成されている。そこで、ボビ
ン６０の貫通孔６１の周壁に案内されて摺動移動する可
動鉄心５４が軸方向に若干傾いていても、空気流通部７
９と当接部８５とが所定径の当接円で当接することにな
り、その傾きを吸収してシール性が確保される。また、
ポペット弁体８４と可動鉄心７１との間にスプリング８
６が縮設されている。そこで、デュティ制御に起因する
微小振動に伴う離座あるいは着座時に衝突により発生す
る反発力は、ポペット弁体８４を付勢するスプリング８
６によって吸収される。その結果、デュティが零の時の
シール性が確保される。また、空気流通部７９と当接部
８５との当接円径が可動鉄心７１の外径と略一致し、か
つ、パイプ７２の導通孔７５により固定鉄心５４と可動
鉄心７１との間の空気部と出口側空間部８１とが連通さ
れている。そこで、導通孔７５を介し可動鉄心７１に左
右から加わる力がバランスし、安定した状態が維持さ
れ、開閉動作を円滑に行うことができる。さらに、調整
ねじ６８を固定鉄心５４に設け、該調整ねじ６８により
リターンスプリング７０の圧縮代を調整できるようにし
ているので、従来装置のスプリング４０が不要となり、
その分構成の簡素化が図られる。

【００３３】なお、この実施の形態１においても、ポペ
ット弁体８４とパイプ７２との摺動部に四弗化エチレン
樹脂等の低摩擦係数の被膜をコーティングしてもよい。
この場合、これらの摺動部の摩擦力が低減され、摩耗粉
の発生が抑えられる。また、摩擦力が低減されることに
より、摺動クリアランスを小さくできるので、摺動部へ
の微小な異物の侵入が阻止され、異物の侵入による動作
不良を防止することができる。また、可動鉄心７１とボ
ビン６０との摺動部に低摩擦係数の被膜をコーティング
しても、同様の効果が得られる。また、この実施の形態
１では、可動鉄心７１にパイプ７２を設け、ポペット弁
体８４をパイプ７２に摺動移動可能に配設するものとし
ているが、パイプ７２に代えて、図５に示されるよう
に、可動鉄心７１に小径部を設け、該小径部にポペット
弁体８４を摺動移動可能に配設するようにしてもよい。
この場合、パイプ７２が不要となり、その分構成の簡素
化が図られる。また、この実施の形態１では、ボビン６
０の貫通孔６１に可動鉄心７１を摺動自在に配設するも
のとしているが、ボビン６０の貫通孔６１に円筒状の非
磁性材よりなるスリーブを嵌装し、該スリーブ内に可動
鉄心７１を摺動自在に配設してするようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】この発明は、以上述べたように構成され
ているので、以下に記載される効果を奏する。

【００３５】この第１の発明によれば、磁気回路は、電
磁吸引力とリターンスプリングの付勢力との均衡により
決まる可動鉄心の停止位置が所定値を越えた領域で、電
磁吸引力が減少するように構成されているので、過電流
がコイルに通電された時に、可動鉄心と固定鉄心が近接
あるいは当接しにくくしなり、近接した場合の残留磁気
による制御性の悪化を抑え、また、永年的に高い信頼性
を得ることができる空気制御バルブが得られる。

【００３６】この第２の発明によれば、上記第１の発明
において、可動鉄心は、該可動鉄心の停止位置が所定値
を越えた領域で、ヨークに対する可動鉄心の対向面が減
少する外径形状に構成されているので、可動鉄心が停止
位置の所定値を越えた場合に電磁吸引力が低減する磁気
回路を簡易に構成することができる。

【００３７】この第３の発明によれば、上記第１または
第２の発明において、可動鉄心は、中空円筒状に構成さ
れ、その中空部に中空のパイプが流量制御バルブ本体側
に延出するように装着され、バルブがパイプに摺動自在
に嵌装され、さらにストッパがパイプの先端部に設けら
れているので、可動鉄心の両端部に加わる圧力が平衡化
して、動作の安定化が図られるとともに、装置構成の簡
素化を図ることができる。

【００３８】この第４の発明によれば、上記第１または
第２の発明において、可動鉄心は、その流量制御バルブ
本体側端部に小径部が一体に成形され、かつ、その軸方
向に貫通する貫通孔が設けられ、バルブが小径部に摺動
自在に嵌装され、さらにストッパが小径部の先端部に設
けられているので、上記第３の発明と同様の効果が得ら
れるとともに、ストッパが不要となり、さらに構成の簡
素化が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係る空気制御バル
ブの軸方向の断面を示す縦断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係る空気制御バル
ブを示す側面図である。

【図３】 この発明の実施の形態１に係る空気制御バル
ブの動作を説明する断面図である。

【図４】 従来例と実施の形態１の電磁吸引力を示す特
性図である。

【図５】 従来の空気制御バルブを示す縦断面図であ
る。

【図６】 空気制御バルブの動作特性図である。

【符号の説明】

５１ ヨーク（磁気回路）、５４ 固定鉄心（磁気回
路）、５９ 電磁コイル、６０ ボビン（円筒部材）、
７０ リターンスプリング、７１ 可動鉄心、７２ パ
イプ、７４ フランジ部（ストッパ）、７７ 流量制御
バルブ本体、７８バルブシート、７９ 空気流通部、８
０ 入口側空間部（空気入口通路）、８１ 出口側空間
部（空気出口通路）、８２ 空気入口（空気入口通
路）、８３空気出口（空気出口通路）、８４ ポペット
弁体（バルブ）、８６ スプリング。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電流を印加することにより磁界を発生さ
   せる電磁コイルと、この電磁コイル内に収容された固定
   鉄心と、前記電磁コイルの外側に該電磁コイルを覆うよ
   うに配設されて前記固定鉄心とともに磁気回路を構成す
   るヨークと、前記電磁コイルによる電磁吸引力により前
   記固定鉄心に向かうように円筒部材内に摺動可能に配設
   された可動鉄心と、前記固定鉄心と前記可動鉄心との間
   に配設されて該可動鉄心を前記電磁吸引力と反対方向に
   付勢するリターンスプリングと、空気入口通路および空
   気出口通路が形成された流量制御バルブ本体と、前記空
   気入口通路と前記空気出口通路とを区画するように前記
   流量制御バルブ本体に配設され、該空気入口通路と該空
   気出口通路とを連通する空気流通部が設けられたバルブ
   シートと、前記可動鉄心に摺動自在に配設され、前記空
   気流通部に接離して前記空気入口通路と前記空気出口通
   路との間の流通を開閉するバルブと、前記バルブを前記
   可動鉄心に対して前記バルブシートの方向に付勢するス
   プリングと、前記バルブの前記バルブシートの方向への
   移動量を規制するストッパとを備えた空気制御バルブに
   おいて、 前記磁気回路は、前記電磁吸引力と前記リターンスプリ
   ングの付勢力との均衡により決まる前記可動鉄心の停止
   位置が所定値を越えた領域で、前記電磁吸引力が減少す
   るように構成されていることを特徴とする空気制御バル
   ブ。
2. 【請求項２】 可動鉄心は、該可動鉄心の停止位置が所
   定値を越えた領域で、ヨークに対する可動鉄心の対向面
   が減少する外径形状に構成されていることを特徴とする
   請求項１記載の空気制御バルブ。
3. 【請求項３】 可動鉄心は、中空円筒状に構成され、そ
   の中空部に中空のパイプが流量制御バルブ本体側に延出
   するように装着され、バルブが前記パイプに摺動自在に
   嵌装され、さらにストッパが前記パイプの先端部に設け
   られていることを特徴とする請求項１または請求項２記
   載の空気制御バルブ。
4. 【請求項４】 可動鉄心は、その流量制御バルブ本体側
   端部に小径部が一体に成形され、かつ、その軸方向に貫
   通する貫通孔が設けられ、バルブが前記小径部に摺動自
   在に嵌装され、さらにストッパが前記小径部の先端部に
   設けられていることを特徴とする請求項１または請求項
   ２記載の空気制御バルブ。