電磁弁
【課題】可動コア１６をコアガイド部１９の片側に吸着させて可動コア１６の回転を防止することで、閉弁時のシール性を良好に維持できる技術を提供する。
【解決手段】コアガイド部１９には、磁路面積の小さい磁気飽和部２１が全周に設けられ、この磁気飽和部２１の全体がコアガイド部１９の径方向の他方側に片寄って形成されている。これにより、コアガイド部１９の他方側と比較して磁路面積が小さい一方側では、磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部１９と可動コア１６との間に働く磁力が他方側と比較して大きくなる。従って、磁化された固定コア２０に可動コア１６が吸引される時、つまり、可動コア１６がガイド孔の内部を軸方向に移動する際に、可動コア１６に対し磁力が大きく働くコアガイド部１９の一方側に可動コア１６が吸着されて、可動コア１６の回転が防止される。
【解決手段】コアガイド部１９には、磁路面積の小さい磁気飽和部２１が全周に設けられ、この磁気飽和部２１の全体がコアガイド部１９の径方向の他方側に片寄って形成されている。これにより、コアガイド部１９の他方側と比較して磁路面積が小さい一方側では、磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部１９と可動コア１６との間に働く磁力が他方側と比較して大きくなる。従って、磁化された固定コア２０に可動コア１６が吸引される時、つまり、可動コア１６がガイド孔の内部を軸方向に移動する際に、可動コア１６に対し磁力が大きく働くコアガイド部１９の一方側に可動コア１６が吸着されて、可動コア１６の回転が防止される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁石の磁力を利用して弁体を駆動する電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、常閉タイプの電磁弁では、コイルへの通電によって電磁石が形成され、その電磁石によって磁化された固定コアに可動コアが吸着されることで、可動コアに取り付けられた弁体が弁座から離れて開弁する。一方、コイルへの通電が停止して電磁石の磁力が消滅すると、リターンスプリングの反力によって可動コアが反固定コア方向へ押し戻されて、弁体が弁座に着座して閉弁する。
上記の電磁弁において、例えば、弁体にゴム等の弾性体を用いた場合、長期の使用によって弁体の開閉動作が繰り返し行われると、弁体及び弁座に摩耗やクリープ等の塑性変形が生じて互いに馴染んだ形状となることで、弁体が弁座に着座した時のシール性が時間経過と共に向上する。しかし、可動コアが固定コアに吸引されて移動する時に、弁体を取り付けた可動コアが回転すると、弁体と弁座の互いに馴染んだ形状となった部位が相対的にずれるため、弁体が弁座に着座した時のシール性が維持できなくなる。
【０００３】
これに対し、可動コアが固定コアに吸引されて移動する際に、その可動コアの移動を案内する筒状のコアガイド部に対して可動コアを径方向の片側に吸着させる技術が知られている（特許文献１、２参照）。
特許文献１では、可動コアを付勢するリターンスプリングの中心を可動コアの中心軸に対し偏心した位置に配置して、可動コアをコアガイド部の片側に押し付けることにより、可動コアの回転を防止する技術が開示されている。
特許文献２では、可動コアの外周にコアガイド部との間隙を大きくする間隙拡張部を形成する、あるいは、可動コアに取り付けられる衝撃吸収手段の取付け中心を可動コアの中心から偏心させることで、可動コアをコアガイド部の片側に吸着させて、可動コアの回転を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１４２２５号公報
【特許文献２】特開２００５−９８３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の公知技術では、可動コアに対するリターンスプリングの付勢力の作用中心が可動コアの径方向中心からずれるため、弁体が弁座に着座した時のシール荷重に片寄りが発生し、弁洩れを生じる恐れがある。
また、特許文献２の公知技術では、可動コアの重心が径方向の中心からずれる、つまり、可動コアの重心が径方向の中心に無いため、例えば、車両に搭載される電磁弁では、その搭載方向や、車両の加減速、横Ｇ等の影響により、可動コアの回転を防止できない場合が生じる。
【０００６】
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、外部の要因（例えば、車両に搭載された時の搭載方向、車両の加減速、横Ｇ等の影響等）によらず、可動コアをコアガイド部の片側に吸着させて可動コアの回転を防止することで、閉弁時のシール性を良好に維持でき、弁洩れを防止できる電磁弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（請求項１に係る発明）
本発明は、内周に弁孔が開口する円環状の弁座と、弁座に着座して弁孔を閉じる閉弁位置と弁座から離座して弁孔を開く開弁位置との間で移動可能に設けられた弁体と、電磁石の磁力を利用して弁体を駆動するソノレイド部とを備え、ソレノイド部は、通電によって電磁石を形成するコイルと、このコイルの内周に磁気通路を形成する筒状のコアガイド部と、このコアガイド部の一端側に配置され、電磁石によって磁化される固定コアと、この固定コアに対向してコアガイド部の内部に収容され、電磁石のオン／オフに応じてコアガイド部の内部を往復動する可動コアとを有し、可動コアと一体に弁体が移動して弁孔を開閉する電磁弁であって、コアガイド部には、径方向に対向する一方側と他方側とで可動コアとの間に働く磁力の大きさが異なる磁気アンバランス部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の電磁弁は、コイルの内周に磁気通路を形成する筒状のコアガイド部に磁気アンバランス部が形成されている。すなわち、コアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで、可動コアとの間に働く磁力の大きさが異なる。従って、電磁石の働きにより可動コアが固定コアに吸着される時、つまり、可動コアがコアガイド部の内部を移動する際に、可動コアに対し磁力が大きく働くコアガイド部の片側（径方向に対向する一方側または他方側）に可動コアが吸着されるため、可動コアの回転を防止できる。これにより、可動コアと一体に移動する弁体は、弁孔を閉じる閉弁時に常に同じ位置で弁座に着座するため、弁体と弁座とが互いに馴染んだ形状となり、閉弁時のシール性が向上する。
また、可動コアがコアガイド部の内部を移動する際に、可動コアがコアガイド部の片側に吸着されることで、可動コアとコアガイド部との間に摺動抵抗が発生する。その結果、可動コアの移動速度が遅くなるため、可動コアが固定コアに吸着された時に生じる衝撃音を低減できる。
【０００９】
（請求項２に係る発明）
請求項１に記載した電磁弁において、コアガイド部は、外周面に凹部を形成して薄肉化することにより、磁路面積を小さくした磁気飽和部が全周に設けられ、磁気飽和部の磁路面積がコアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで異なることにより、磁気アンバランス部が形成されることを特徴とする。
上記の構成では、磁気飽和部の磁路面積が小さくなる程、磁気通路を形成するコアガイド部の磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が大きくなる。例えば、コアガイド部の径方向に対向する一方側の磁路面積が他方側の磁路面積より小さく形成されると、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が他方側より一方側の方で大きくなるため、コアガイド部の一方側に可動コアが吸着される。
【００１０】
（請求項３に係る発明）
請求項２に記載した電磁弁において、磁気飽和部の外径中心がコアガイド部の径方向中心から偏心した位置に設けられていることを特徴とする。
磁気飽和部の外径中心とコアガイド部の径方向中心とが同心位置に設けられる場合は、コアガイド部の円周方向で磁気飽和部の磁路面積が均一に形成される。これに対し、磁気飽和部の外径中心をコアガイド部の径方向中心からずらして設けることにより、コアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで磁気飽和部の磁路面積が異なる磁気アンバランス部を形成することができる。
【００１１】
（請求項４に係る発明）
請求項２に記載した電磁弁において、コアガイド部は、磁気飽和部の外径中心がコアガイド部の外径中心と同心位置に設けられ、可動コアを収容する円筒内周面の内径中心とコアガイド部の外径中心とが偏心した位置に設けられていることを特徴とする。
コアガイド部の外径中心と円筒内周面の内径中心とが偏心した位置に設けられる、つまり、コアガイド部の外周面に対し円筒内周面を径方向の片側（一方側または他方側）にずらして形成することにより、コアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで磁気飽和部の磁路面積が異なる磁気アンバランス部を形成することができる。
【００１２】
（請求項５に係る発明）
請求項１に記載した電磁弁において、コアガイド部は、径方向の片側（一方側または他方側）のみにコアガイド部の周壁を貫通する貫通孔を形成することによって磁気アンバランス部を形成していることを特徴とする。
上記の構成では、磁気通路を形成するコアガイド部の周壁に貫通孔が形成されると、その分、磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が大きくなる。例えば、コアガイド部の一方側のみ貫通孔を形成すると、他方側より一方側の方が磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が大きい一方側に可動コアが吸着される。
【００１３】
（請求項６に係る発明）
請求項１に記載した電磁弁において、コアガイド部は、径方向に対向する一方側と他方側とに、それぞれ、コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔が形成され、且つ、一方側と他方側とで、それぞれ、貫通孔の数が異なることによって磁気アンバランス部を形成していることを特徴とする。
上記の構成では、コアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで、それぞれ、コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔の数が異なるため、一方側と他方側とで磁気抵抗の大きさが異なる。例えば、コアガイド部の一方側に形成される貫通孔の数の方が、他方側に形成される貫通孔の数より多い場合（但し、貫通孔の孔径は全て同一寸法とする）は、他方側より一方側の方が磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が大きい一方側に可動コアが吸着される。
【００１４】
（請求項７に係る発明）
請求項１に記載した電磁弁において、コアガイド部は、径方向に対向する一方側と他方側とに、それぞれ、コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔が形成され、且つ、一方側と他方側とで、それぞれ、貫通孔の孔径を変化させることによって磁気アンバランス部を形成していることを特徴とする。
上記の構成では、コアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで、それぞれ、コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔の孔径を変化させることで、一方側と他方側とで磁気抵抗の大きさが変化する。例えば、コアガイド部の一方側に形成される貫通孔の孔径の方が、他方側に形成される貫通孔の孔径より大きい場合は、他方側より一方側の方が磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が大きい一方側に可動コアが吸着される。
【００１５】
（請求項８に係る発明）
請求項５〜７に記載した何れか一つの電磁弁において、コアガイド部は、外周面に凹部を形成して薄肉化することにより、磁路面積を小さくした磁気飽和部が全周に設けられ、この磁気飽和部に貫通孔が形成されていることを特徴とする。
コアガイド部に磁気飽和部を形成することにより、コアガイド部から固定コアに直接流れる磁束が低減して、その分、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が大きくなるため、可動コアを吸引する磁力が増大する。この磁気飽和部に貫通孔を空けて磁気アンバランス部を形成することにより、可動コアに対し磁力が大きく作用するコアガイド部の片側（径方向に対向する一方側または他方側）に可動コアを吸着させることが出来る。
【００１６】
（請求項９に係る発明）
請求項１〜８に記載した何れか一つの電磁弁において、可動コアの外周面には、コアガイド部の内周面に対し摺動する部分のみコーティング剤が塗布されていることを特徴とする。本発明の電磁弁は、電磁石の作用により可動コアが固定コアに吸引されてコアガイド部の内部を移動する際に、コアガイド部の片側（径方向に対向する一方側または他方側）に吸着されることで、可動コアの回転が防止される。この場合、コアガイド部の内周面に摺動する可動コアの外周面、つまり可動コアの摺動面は略一定である。言い換えると、可動コアの摺動面は、可動コアの周方向において略一定の範囲内である。従って、可動コアの全周にコーティング剤を塗布する必要はなく、可動コアの摺動面のみにコーティング剤を塗布すれば良いので、コーティング剤の使用量を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ソレノイド部の断面図である（実施例１）。
【図２】コアガイド部と可動コアとの間に働く磁気アンバランスを示すソレノイド部の断面図である。
【図３】（ａ）可動コアを除いたソレノイド部の断面図、（ｂ）コアガイド部に形成される磁気飽和部の断面図である（実施例１）。
【図４】燃料蒸気処理システムの概略図である。
【図５】（ａ）可動コアを除いたソレノイド部の断面図、（ｂ）コアガイド部に形成される磁気飽和部の断面図である（実施例２）。
【図６】（ａ）可動コアを除いたソレノイド部の断面図、（ｂ）コアガイド部に形成される磁気飽和部の断面図である（実施例３）。
【図７】（ａ）可動コアを除いたソレノイド部の断面図、（ｂ）コアガイド部に形成される磁気飽和部の断面図である（実施例４）。
【図８】可動コアの斜視図である（実施例５）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
本発明の電磁弁を車両の蒸発燃料処理システムに用いた実施例を説明する。
蒸発燃料処理システムは、車両に搭載される燃料タンク１の内部で気化した蒸発燃料（ベーパと呼ぶ）が大気中へ放出されることを防止するシステムであり、図４に示す様に、燃料タンク１から流出したベーパを一時的に吸着保持するキャニスタ２を備える。
キャニスタ２の内部には、ベーパを吸着する活性炭等の吸着剤が充填されている。
キャニスタ２には、ベーパ通路３によって燃料タンク１に接続されるベーパポート２ａ、パージ通路４によって内燃機関の吸気管５に接続されるパージポート２ｂ、および、大気開放通路６を通じて大気に開放される大気ポート２ｃが設けられている。
【００２０】
パージ通路４には、内燃機関の吸気負圧によってキャニスタ２から吸気管５へ吸入されるベーパ流量を調節するパージバルブ７が設けられている。このパージバルブ７には、本発明の電磁弁が適用される。なお、パージ通路４は、吸気管５の内部に設けられるスロットルバルブ８より吸気下流側（内燃機関側）に接続される。
大気開放通路６には、キャニスタ２の内部に流入する空気を濾過するためのフィルタ９と、キャニスタ２の大気ポート２ｃを必要に応じて閉塞する常開型のキャニスタ制御弁１０とが設けられている。なお、フィルタ９は、パージバルブ７に内蔵することも可能であり、その場合、大気開放通路６に設置するフィルタ９を省略しても良い。
【００２１】
次に、本発明に係るパージバルブ７の構成を図１に基づいて説明する。
パージバルブ７は、パージ通路４に接続される接続通路を形成するハウジング（図示せず）と、このハウジングの内部に収容される弁体１１と、電磁石の磁力を利用して弁体１１を駆動するソレノイド部１２とを備える。
ハウジングは、パージバルブ７よりキャニスタ２側である上流側のパージ通路４に接続される流入ポートと、パージバルブ７より吸気管５側である下流側のパージ通路４に接続される流出ポートと、流入ポートと流出ポートとの間を連通する連通路とで上記の接続通路を形成し、連通路の途中に円環状の弁座１３が設けられている。
弁体１１は、例えば、ゴム系弾性体（フッ素ゴム、シリコンゴム等）によって形成され、弁座１３の内周に開口する弁孔１４を開閉可能に設けられている。つまり、弁体１１が弁座１３に着座して弁孔１４を閉じることで、流入ポートと流出ポートとの連通が遮断され、弁体１１が弁座１３から離座して弁孔１４を開くことで、流入ポートと流出ポートとの間が連通する。
【００２２】
ソレノイド部１２は、絶縁性を有するボビン（図示せず）に巻回されるコイル１５と、このコイル１５の周囲に磁気回路を形成する磁路形成部材（下述する）と、コイル１５の軸心方向（図示上下方向）に可動する可動コア１６と、この可動コア１６を一方向に付勢するコイルスプリング１７等より構成される。
コイル１５は、図示しない駆動回路を介してエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）により通電制御され、励磁電流が供給されることによって電磁石を形成する。
磁路形成部材は、コイル１５の外周に磁気通路を形成するヨーク１８と、コイル１５の内周に磁気通路を形成するコアガイド部１９と、このコアガイド部１９の軸方向一端側に配置される固定コア２０とで構成される。
ヨーク１８は、コイル１５の全長（コイル１５の軸心方向の長さ）に渡ってコイル１５の外周を覆う外周ヨーク部と、コイル１５の一端側の端面を覆う底面ヨーク部とを形成している。
【００２３】
コアガイド部１９は、可動コア１６を内部に収容するガイド孔１９ａ〔図３（ａ）参照〕が形成された円筒形状に設けられている。ガイド孔１９ａの内周面は、ガイド孔１９ａの長さ方向全体において内径が一定の円筒面である。また、コアガイド部１９には、軸方向の反固定コア側にコアプレート１９ｂが一体に設けられている。このコアプレート１９ｂは、コアガイド部１９の径方向外側へ延出してフランジ状に形成され、コイル１５の他端側の端面を覆って、ヨーク１８に繋がる磁気通路を形成している。このコアガイド部１９には、下述する磁気飽和部２１および磁気アンバランス部が形成されている。
固定コア２０は、コイル１５への通電により磁化されることで、可動コア１６を軸方向に吸引する吸引部を形成している。この固定コア２０は、図１に示す様に、コアガイド部１９と一体に設けられるが、両者を別体に形成することも可能である。
【００２４】
可動コア１６は、コアガイド部１９に形成されるガイド孔１９ａの内部に収容され、固定コア２０に対向してガイド孔１９ａの内部を軸方向（図示上下方向）に可動する。この可動コア１６は、内周にスプリング室１６ａを有する円筒状に形成され、軸方向の反固定コア側のみ端板１６ｂによって閉塞され、この端板１６ｂに前記弁体１１が取り付けられている。可動コア１６の外周面は、可動コア１６の長さ方向全体において外径が一定の円筒面であり、且つ、ガイド孔１９ａの内部を軸方向に往復動できるように、ガイド孔１９ａの内径より若干小さい外径を有している。
コイルスプリング１７は、可動コア１６のスプリング室１６ａに収容され、可動コア１６の軸心と同心に配置されている。このコイルスプリング１７は、一端側の端部が固定コア２０の端面に支持され、他端側の端部が可動コア１６の端板１６ｂに支持されて、可動コア１６を反固定コア方向（図示上方向）へ付勢している。言い換えると、弁体１１が弁座１３に着座して弁孔１４を閉じる閉弁方向へ付勢している。
【００２５】
続いて、コアガイド部１９に形成される磁気飽和部２１および磁気アンバランス部について図３を基に説明する。なお、図３（ａ）は、可動コア１６を除いたソレノイド部１２の断面図、同図（ｂ）は、図３（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断したコアガイド部１９の断面図である。
コアガイド部１９には、図３（ａ）に示す様に、固定コア２０に近接する位置で外周面に凹部を形成して薄肉化することにより、磁路面積を小さくして磁気抵抗を高めた磁気飽和部２１が全周に設けられている。コアガイド部１９に磁気飽和部２１を設けることにより、コアガイド部１９から固定コア２０に直接流れる磁束が低減して、その分、コアガイド部１９と可動コア１６との間に働く磁力が大きくなるため、固定コア２０と可動コア１６との間に働く吸引力が増大する。
【００２６】
磁気アンバランス部は、コアガイド部１９に形成された磁気飽和部２１の磁路面積、すなわち、薄肉化された部分の断面積が、コアガイド部１９の径方向に対向する一方側と他方側とで異なり、コアガイド部１９と可動コア１６との間に働く磁力の大きさが異なる様に形成される。具体的には、図３（ｂ）に示す様に、コアガイド部１９の外径中心Ｏａ（＝ガイド孔１９ａの内径中心）と、磁気飽和部２１の外径中心Ｏｂとが偏心した位置に設けられ、磁気飽和部２１の全体が、図３（ａ）に矢印で示す様に、コアガイド部１９の径方向の他方側（図示右側）に片寄って形成される。この場合、磁気飽和部２１の磁路面積がコアガイド部１９の全周で一定ではなく、図示左側の方が図示右側より磁路面積が小さく形成される。
【００２７】
これにより、コアガイド部１９の径方向に対向する一方側と他方側とで、可動コア１６との間に働く磁力の大きさが異なる。本実施例では、コアガイド部１９の他方側と比較して、磁路面積が小さく形成される一方側の方が、コアガイド部１９と可動コア１６との間で磁力が大きく働くため、可動コア１６は、ガイド孔１９ａの内部でコアガイド部１９の一方側に吸着される。なお、上記のように、磁気飽和部２１の全体がコアガイド部１９の径方向の他方側に片寄って形成されるので、磁気飽和部２１の磁路面積（薄肉化された部分の断面積）は、最も小さく形成される部分と最も大きく形成される部分との間で急激に変化することはなく、図３（ｂ）に示す様に、コアガイド部１９の周方向で緩やかに変化している。
【００２８】
（実施例１の作用および効果）
本実施例のパージバルブ７は、ソレノイド部１２に使用されるコアガイド部１９に磁気アンバランス部が形成されている。すなわち、コアガイド部１９の全周に形成された磁気飽和部２１の磁路面積（薄肉化された部分の断面積）が、コアガイド部１９の径方向に対向する一方側で小さく、他方側で大きく形成されている。その結果、コアガイド部１９の他方側と比較して磁路面積が小さい一方側では、磁気飽和部２１での磁気抵抗が大きくなるため、図２に矢印の太さで表している様に、コアガイド部１９と可動コア１６との間に働く磁力が他方側と比較して相対的に大きくなる。
【００２９】
従って、コイル１５への通電によって磁化された固定コア２０に可動コア１６が吸引される時、つまり、可動コア１６がガイド孔１９ａの内部を軸方向に移動する際に、可動コア１６に対し磁力が大きく働くコアガイド部１９の径方向の一方側に可動コア１６が吸着されて、可動コア１６の回転が防止される。また、可動コア１６に磁気アンバランス部を形成している訳ではないので、可動コア１６の重心が径方向の中心からずれることもない。つまり、可動コア１６の重心が径方向の中心に位置しているため、例えば、車両への搭載方向や、車両の加減速、横Ｇ等の影響により、可動コア１６が回転することはない。
【００３０】
これにより、可動コア１６の端板１６ｂに取り付けられた弁体１１は、弁孔１４を閉じる閉弁時に常に同じ位置で弁座１３に着座するため、弁体１１の開閉動作が繰り返し行われることで、弁体１１と弁座１３とが互いに馴染んだ形状となり、閉弁時のシール性が向上する。
また、可動コア１６がガイド孔１９ａの内部を移動する際に、可動コア１６がコアガイド部１９の片側（径方向の一方側）に吸着されることで、可動コア１６とコアガイド部１９との間に摺動抵抗が発生するため、可動コア１６の移動速度が遅くなる。その結果、可動コア１６が固定コア２０に吸着された時に生じる衝撃音を低減できる。
【００３１】
（実施例２）
この実施例２は、図５に示す様に、コアガイド部１９の外径中心Ｏａに対しガイド孔１９ａの内径中心Ｏｃを偏心させて磁気アンバランス部を形成する一例である。
コアガイド部１９に形成される磁気飽和部２１は、コアガイド部１９の外周面に形成される凹部の深さがコアガイド部１９の全周で一定である。つまり、コアガイド部１９の外径中心Ｏａと磁気飽和部２１の外径中心Ｏｂとが一致している。
一方、コアガイド部１９に穿設されるガイド孔１９ａは、図５（ｂ）に示す様に、コアガイド部１９の外径中心Ｏａに対し、ガイド孔１９ａの内径中心Ｏｃが径方向の一方側（図示左側）に偏心した位置に形成される。つまり、ガイド孔１９ａの全体がコアガイド部１９の径方向の一方側に片寄って形成される。
【００３２】
これにより、コアガイド部１９の全周に形成される磁気飽和部２１の磁路面積（薄肉化された部分の断面積）は、コアガイド部１９の径方向に対向する一方側で小さく、他方側で大きく形成される。その結果、実施例１と同様に、コアガイド部１９の他方側と比較して磁路面積が小さい一方側では、磁気飽和部２１での磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部１９と可動コア１６との間に働く磁力が他方側と比較して相対的に大きくなる。従って、可動コア１６がガイド孔１９ａの内部を軸方向に移動する際に、可動コア１６に対し磁力が大きく働くコアガイド部１９の一方側に可動コア１６が吸着されて、可動コア１６の回転が防止される。これにより、実施例１と同様の効果（閉弁時のシール性向上、および、騒音低下）を得ることができる。
【００３３】
（実施例３）
この実施例３は、図６に示す様に、コアガイド部１９の周壁に貫通孔２２を空けることで磁気アンバランス部を形成する一例である。
磁気飽和部２１を形成するコアガイド部１９の周壁に貫通孔２２を空けると、その分、磁気飽和部２１の磁路面積が更に減少して磁気抵抗が高くなる。そこで、図６（ｂ）に示す様に、径方向に対向するコアガイド部１９の一方側（図示左側）のみ複数個の貫通孔２２を形成すると、磁気飽和部２１の他方側と比較して、一方側の磁気抵抗が相対的に大きくなる。従って、可動コア１６がガイド孔１９ａの内部を軸方向に移動する際に、可動コア１６に対し磁力が大きく働くコアガイド部１９の一方側に可動コア１６が吸着されて、可動コア１６の回転が防止される。貫通孔２２は、例えば、レーザ照射、切削加工、ウォータジェット加工、プレス加工等によって形成できる。
なお、図６では、径方向に対向するコアガイド部１９の一方側のみ複数個の貫通孔２２を形成しているが、コアガイド部１９の他方側にも貫通孔２２を形成し、且つ、その他方側に形成される貫通孔２２の数を一方側より少なくすることで磁気アンバランス部を形成することもできる。
【００３４】
（実施例４）
この実施例４は、コアガイド部１９の周壁に貫通孔２２を空けることで磁気アンバランス部を形成する他の例である。
上記の実施例３では、径方向に対向するコアガイド部１９の一方側のみ複数個の貫通孔２２を空ける一例を記載したが、この実施例４は、図７に示す様に、径方向に対向する磁気飽和部２１の一方側と他方側とにそれぞれ同数の貫通孔２２を形成し、その貫通孔２２の孔径を変化させることで磁気アンバランス部を形成している。図７に示す例では、磁気飽和部２１の一方側（図示左側）に形成される貫通孔２２の方が、他方側に形成される貫通孔２２より孔径が大きく形成される。これにより、磁気飽和部２１の一方側の方が他方側より磁気抵抗が相対的に大きくなるため、可動コア１６がガイド孔１９ａの内部を軸方向に移動する際に、可動コア１６に対し磁力が大きく働くコアガイド部１９の一方側に可動コア１６が吸着されて、可動コア１６の回転が防止される。
【００３５】
（実施例５）
この実施例５は、可動コア１６が固定コア２０に吸引されてガイド孔１９ａの内部を軸方向に移動する際に、コアガイド部１９の片側に吸着される可動コア１６の外周面にコーティング剤２３を塗布する一例である。
実施例１〜４では、コアガイド部１９の他方側と比較して、一方側の方が磁気抵抗が相対的に大きくなるため、コアガイド部１９の一方側に可動コア１６が吸着されて、可動コア１６の回転が防止される。この場合、可動コア１６がガイド孔１９ａの内部を移動する際に、ガイド孔１９ａの内周面に摺動する可動コア１６の外周面、つまり摺動面は、略一定である。言い換えると、可動コア１６の摺動面は、可動コア１６の周方向において略一定の範囲内である。従って、図８に示す様に、コアガイド部１９に吸着される可動コア１６の摺動面のみにコーティング剤２３を塗布すれば良く、可動コア１６の全周にコーティング剤２３を塗布する必要はないので、コーティング剤２３の使用量を少なくできる。
【００３６】
（変形例）
実施例１では、車両の蒸発燃料処理システムに使用されるパージバルブ７に本発明の電磁弁を適用したが、キャニスタ制御弁１０に適用することもできる。また、車両の蒸発燃料処理システムに用いるだけでなく、例えば、内燃機関のバルブタイミング調整装置に使用される油圧制御弁、あるいは、車両の自動変速機に使用される油圧ソレノイド等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
７ パージバルブ（電磁弁）
１１ 弁体
１２ ソノレイド部
１３ 弁座
１４ 弁孔
１５ コイル
１６ 可動コア
１９ コアガイド部
２０ 固定コア
２１ 磁気飽和部
２２ 貫通孔
２３ コーティング剤
Ｏａ コアガイド部の外径中心
Ｏｂ 磁気飽和部の外径中心
Ｏｃ ガイド孔の内径中心（コアガイド部の円筒内周面の径方向中心）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁石の磁力を利用して弁体を駆動する電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、常閉タイプの電磁弁では、コイルへの通電によって電磁石が形成され、その電磁石によって磁化された固定コアに可動コアが吸着されることで、可動コアに取り付けられた弁体が弁座から離れて開弁する。一方、コイルへの通電が停止して電磁石の磁力が消滅すると、リターンスプリングの反力によって可動コアが反固定コア方向へ押し戻されて、弁体が弁座に着座して閉弁する。
上記の電磁弁において、例えば、弁体にゴム等の弾性体を用いた場合、長期の使用によって弁体の開閉動作が繰り返し行われると、弁体及び弁座に摩耗やクリープ等の塑性変形が生じて互いに馴染んだ形状となることで、弁体が弁座に着座した時のシール性が時間経過と共に向上する。しかし、可動コアが固定コアに吸引されて移動する時に、弁体を取り付けた可動コアが回転すると、弁体と弁座の互いに馴染んだ形状となった部位が相対的にずれるため、弁体が弁座に着座した時のシール性が維持できなくなる。
【０００３】
これに対し、可動コアが固定コアに吸引されて移動する際に、その可動コアの移動を案内する筒状のコアガイド部に対して可動コアを径方向の片側に吸着させる技術が知られている（特許文献１、２参照）。
特許文献１では、可動コアを付勢するリターンスプリングの中心を可動コアの中心軸に対し偏心した位置に配置して、可動コアをコアガイド部の片側に押し付けることにより、可動コアの回転を防止する技術が開示されている。
特許文献２では、可動コアの外周にコアガイド部との間隙を大きくする間隙拡張部を形成する、あるいは、可動コアに取り付けられる衝撃吸収手段の取付け中心を可動コアの中心から偏心させることで、可動コアをコアガイド部の片側に吸着させて、可動コアの回転を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１４２２５号公報
【特許文献２】特開２００５−９８３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の公知技術では、可動コアに対するリターンスプリングの付勢力の作用中心が可動コアの径方向中心からずれるため、弁体が弁座に着座した時のシール荷重に片寄りが発生し、弁洩れを生じる恐れがある。
また、特許文献２の公知技術では、可動コアの重心が径方向の中心からずれる、つまり、可動コアの重心が径方向の中心に無いため、例えば、車両に搭載される電磁弁では、その搭載方向や、車両の加減速、横Ｇ等の影響により、可動コアの回転を防止できない場合が生じる。
【０００６】
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、外部の要因（例えば、車両に搭載された時の搭載方向、車両の加減速、横Ｇ等の影響等）によらず、可動コアをコアガイド部の片側に吸着させて可動コアの回転を防止することで、閉弁時のシール性を良好に維持でき、弁洩れを防止できる電磁弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（請求項１に係る発明）
本発明は、内周に弁孔が開口する円環状の弁座と、弁座に着座して弁孔を閉じる閉弁位置と弁座から離座して弁孔を開く開弁位置との間で移動可能に設けられた弁体と、電磁石の磁力を利用して弁体を駆動するソノレイド部とを備え、ソレノイド部は、通電によって電磁石を形成するコイルと、このコイルの内周に磁気通路を形成する筒状のコアガイド部と、このコアガイド部の一端側に配置され、電磁石によって磁化される固定コアと、この固定コアに対向してコアガイド部の内部に収容され、電磁石のオン／オフに応じてコアガイド部の内部を往復動する可動コアとを有し、可動コアと一体に弁体が移動して弁孔を開閉する電磁弁であって、コアガイド部には、径方向に対向する一方側と他方側とで可動コアとの間に働く磁力の大きさが異なる磁気アンバランス部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の電磁弁は、コイルの内周に磁気通路を形成する筒状のコアガイド部に磁気アンバランス部が形成されている。すなわち、コアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで、可動コアとの間に働く磁力の大きさが異なる。従って、電磁石の働きにより可動コアが固定コアに吸着される時、つまり、可動コアがコアガイド部の内部を移動する際に、可動コアに対し磁力が大きく働くコアガイド部の片側（径方向に対向する一方側または他方側）に可動コアが吸着されるため、可動コアの回転を防止できる。これにより、可動コアと一体に移動する弁体は、弁孔を閉じる閉弁時に常に同じ位置で弁座に着座するため、弁体と弁座とが互いに馴染んだ形状となり、閉弁時のシール性が向上する。
また、可動コアがコアガイド部の内部を移動する際に、可動コアがコアガイド部の片側に吸着されることで、可動コアとコアガイド部との間に摺動抵抗が発生する。その結果、可動コアの移動速度が遅くなるため、可動コアが固定コアに吸着された時に生じる衝撃音を低減できる。
【０００９】
（請求項２に係る発明）
請求項１に記載した電磁弁において、コアガイド部は、外周面に凹部を形成して薄肉化することにより、磁路面積を小さくした磁気飽和部が全周に設けられ、磁気飽和部の磁路面積がコアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで異なることにより、磁気アンバランス部が形成されることを特徴とする。
上記の構成では、磁気飽和部の磁路面積が小さくなる程、磁気通路を形成するコアガイド部の磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が大きくなる。例えば、コアガイド部の径方向に対向する一方側の磁路面積が他方側の磁路面積より小さく形成されると、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が他方側より一方側の方で大きくなるため、コアガイド部の一方側に可動コアが吸着される。
【００１０】
（請求項３に係る発明）
請求項２に記載した電磁弁において、磁気飽和部の外径中心がコアガイド部の径方向中心から偏心した位置に設けられていることを特徴とする。
磁気飽和部の外径中心とコアガイド部の径方向中心とが同心位置に設けられる場合は、コアガイド部の円周方向で磁気飽和部の磁路面積が均一に形成される。これに対し、磁気飽和部の外径中心をコアガイド部の径方向中心からずらして設けることにより、コアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで磁気飽和部の磁路面積が異なる磁気アンバランス部を形成することができる。
【００１１】
（請求項４に係る発明）
請求項２に記載した電磁弁において、コアガイド部は、磁気飽和部の外径中心がコアガイド部の外径中心と同心位置に設けられ、可動コアを収容する円筒内周面の内径中心とコアガイド部の外径中心とが偏心した位置に設けられていることを特徴とする。
コアガイド部の外径中心と円筒内周面の内径中心とが偏心した位置に設けられる、つまり、コアガイド部の外周面に対し円筒内周面を径方向の片側（一方側または他方側）にずらして形成することにより、コアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで磁気飽和部の磁路面積が異なる磁気アンバランス部を形成することができる。
【００１２】
（請求項５に係る発明）
請求項１に記載した電磁弁において、コアガイド部は、径方向の片側（一方側または他方側）のみにコアガイド部の周壁を貫通する貫通孔を形成することによって磁気アンバランス部を形成していることを特徴とする。
上記の構成では、磁気通路を形成するコアガイド部の周壁に貫通孔が形成されると、その分、磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が大きくなる。例えば、コアガイド部の一方側のみ貫通孔を形成すると、他方側より一方側の方が磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が大きい一方側に可動コアが吸着される。
【００１３】
（請求項６に係る発明）
請求項１に記載した電磁弁において、コアガイド部は、径方向に対向する一方側と他方側とに、それぞれ、コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔が形成され、且つ、一方側と他方側とで、それぞれ、貫通孔の数が異なることによって磁気アンバランス部を形成していることを特徴とする。
上記の構成では、コアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで、それぞれ、コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔の数が異なるため、一方側と他方側とで磁気抵抗の大きさが異なる。例えば、コアガイド部の一方側に形成される貫通孔の数の方が、他方側に形成される貫通孔の数より多い場合（但し、貫通孔の孔径は全て同一寸法とする）は、他方側より一方側の方が磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が大きい一方側に可動コアが吸着される。
【００１４】
（請求項７に係る発明）
請求項１に記載した電磁弁において、コアガイド部は、径方向に対向する一方側と他方側とに、それぞれ、コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔が形成され、且つ、一方側と他方側とで、それぞれ、貫通孔の孔径を変化させることによって磁気アンバランス部を形成していることを特徴とする。
上記の構成では、コアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで、それぞれ、コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔の孔径を変化させることで、一方側と他方側とで磁気抵抗の大きさが変化する。例えば、コアガイド部の一方側に形成される貫通孔の孔径の方が、他方側に形成される貫通孔の孔径より大きい場合は、他方側より一方側の方が磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が大きい一方側に可動コアが吸着される。
【００１５】
（請求項８に係る発明）
請求項５〜７に記載した何れか一つの電磁弁において、コアガイド部は、外周面に凹部を形成して薄肉化することにより、磁路面積を小さくした磁気飽和部が全周に設けられ、この磁気飽和部に貫通孔が形成されていることを特徴とする。
コアガイド部に磁気飽和部を形成することにより、コアガイド部から固定コアに直接流れる磁束が低減して、その分、コアガイド部と可動コアとの間に働く磁力が大きくなるため、可動コアを吸引する磁力が増大する。この磁気飽和部に貫通孔を空けて磁気アンバランス部を形成することにより、可動コアに対し磁力が大きく作用するコアガイド部の片側（径方向に対向する一方側または他方側）に可動コアを吸着させることが出来る。
【００１６】
（請求項９に係る発明）
請求項１〜８に記載した何れか一つの電磁弁において、可動コアの外周面には、コアガイド部の内周面に対し摺動する部分のみコーティング剤が塗布されていることを特徴とする。本発明の電磁弁は、電磁石の作用により可動コアが固定コアに吸引されてコアガイド部の内部を移動する際に、コアガイド部の片側（径方向に対向する一方側または他方側）に吸着されることで、可動コアの回転が防止される。この場合、コアガイド部の内周面に摺動する可動コアの外周面、つまり可動コアの摺動面は略一定である。言い換えると、可動コアの摺動面は、可動コアの周方向において略一定の範囲内である。従って、可動コアの全周にコーティング剤を塗布する必要はなく、可動コアの摺動面のみにコーティング剤を塗布すれば良いので、コーティング剤の使用量を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ソレノイド部の断面図である（実施例１）。
【図２】コアガイド部と可動コアとの間に働く磁気アンバランスを示すソレノイド部の断面図である。
【図３】（ａ）可動コアを除いたソレノイド部の断面図、（ｂ）コアガイド部に形成される磁気飽和部の断面図である（実施例１）。
【図４】燃料蒸気処理システムの概略図である。
【図５】（ａ）可動コアを除いたソレノイド部の断面図、（ｂ）コアガイド部に形成される磁気飽和部の断面図である（実施例２）。
【図６】（ａ）可動コアを除いたソレノイド部の断面図、（ｂ）コアガイド部に形成される磁気飽和部の断面図である（実施例３）。
【図７】（ａ）可動コアを除いたソレノイド部の断面図、（ｂ）コアガイド部に形成される磁気飽和部の断面図である（実施例４）。
【図８】可動コアの斜視図である（実施例５）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
本発明の電磁弁を車両の蒸発燃料処理システムに用いた実施例を説明する。
蒸発燃料処理システムは、車両に搭載される燃料タンク１の内部で気化した蒸発燃料（ベーパと呼ぶ）が大気中へ放出されることを防止するシステムであり、図４に示す様に、燃料タンク１から流出したベーパを一時的に吸着保持するキャニスタ２を備える。
キャニスタ２の内部には、ベーパを吸着する活性炭等の吸着剤が充填されている。
キャニスタ２には、ベーパ通路３によって燃料タンク１に接続されるベーパポート２ａ、パージ通路４によって内燃機関の吸気管５に接続されるパージポート２ｂ、および、大気開放通路６を通じて大気に開放される大気ポート２ｃが設けられている。
【００２０】
パージ通路４には、内燃機関の吸気負圧によってキャニスタ２から吸気管５へ吸入されるベーパ流量を調節するパージバルブ７が設けられている。このパージバルブ７には、本発明の電磁弁が適用される。なお、パージ通路４は、吸気管５の内部に設けられるスロットルバルブ８より吸気下流側（内燃機関側）に接続される。
大気開放通路６には、キャニスタ２の内部に流入する空気を濾過するためのフィルタ９と、キャニスタ２の大気ポート２ｃを必要に応じて閉塞する常開型のキャニスタ制御弁１０とが設けられている。なお、フィルタ９は、パージバルブ７に内蔵することも可能であり、その場合、大気開放通路６に設置するフィルタ９を省略しても良い。
【００２１】
次に、本発明に係るパージバルブ７の構成を図１に基づいて説明する。
パージバルブ７は、パージ通路４に接続される接続通路を形成するハウジング（図示せず）と、このハウジングの内部に収容される弁体１１と、電磁石の磁力を利用して弁体１１を駆動するソレノイド部１２とを備える。
ハウジングは、パージバルブ７よりキャニスタ２側である上流側のパージ通路４に接続される流入ポートと、パージバルブ７より吸気管５側である下流側のパージ通路４に接続される流出ポートと、流入ポートと流出ポートとの間を連通する連通路とで上記の接続通路を形成し、連通路の途中に円環状の弁座１３が設けられている。
弁体１１は、例えば、ゴム系弾性体（フッ素ゴム、シリコンゴム等）によって形成され、弁座１３の内周に開口する弁孔１４を開閉可能に設けられている。つまり、弁体１１が弁座１３に着座して弁孔１４を閉じることで、流入ポートと流出ポートとの連通が遮断され、弁体１１が弁座１３から離座して弁孔１４を開くことで、流入ポートと流出ポートとの間が連通する。
【００２２】
ソレノイド部１２は、絶縁性を有するボビン（図示せず）に巻回されるコイル１５と、このコイル１５の周囲に磁気回路を形成する磁路形成部材（下述する）と、コイル１５の軸心方向（図示上下方向）に可動する可動コア１６と、この可動コア１６を一方向に付勢するコイルスプリング１７等より構成される。
コイル１５は、図示しない駆動回路を介してエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）により通電制御され、励磁電流が供給されることによって電磁石を形成する。
磁路形成部材は、コイル１５の外周に磁気通路を形成するヨーク１８と、コイル１５の内周に磁気通路を形成するコアガイド部１９と、このコアガイド部１９の軸方向一端側に配置される固定コア２０とで構成される。
ヨーク１８は、コイル１５の全長（コイル１５の軸心方向の長さ）に渡ってコイル１５の外周を覆う外周ヨーク部と、コイル１５の一端側の端面を覆う底面ヨーク部とを形成している。
【００２３】
コアガイド部１９は、可動コア１６を内部に収容するガイド孔１９ａ〔図３（ａ）参照〕が形成された円筒形状に設けられている。ガイド孔１９ａの内周面は、ガイド孔１９ａの長さ方向全体において内径が一定の円筒面である。また、コアガイド部１９には、軸方向の反固定コア側にコアプレート１９ｂが一体に設けられている。このコアプレート１９ｂは、コアガイド部１９の径方向外側へ延出してフランジ状に形成され、コイル１５の他端側の端面を覆って、ヨーク１８に繋がる磁気通路を形成している。このコアガイド部１９には、下述する磁気飽和部２１および磁気アンバランス部が形成されている。
固定コア２０は、コイル１５への通電により磁化されることで、可動コア１６を軸方向に吸引する吸引部を形成している。この固定コア２０は、図１に示す様に、コアガイド部１９と一体に設けられるが、両者を別体に形成することも可能である。
【００２４】
可動コア１６は、コアガイド部１９に形成されるガイド孔１９ａの内部に収容され、固定コア２０に対向してガイド孔１９ａの内部を軸方向（図示上下方向）に可動する。この可動コア１６は、内周にスプリング室１６ａを有する円筒状に形成され、軸方向の反固定コア側のみ端板１６ｂによって閉塞され、この端板１６ｂに前記弁体１１が取り付けられている。可動コア１６の外周面は、可動コア１６の長さ方向全体において外径が一定の円筒面であり、且つ、ガイド孔１９ａの内部を軸方向に往復動できるように、ガイド孔１９ａの内径より若干小さい外径を有している。
コイルスプリング１７は、可動コア１６のスプリング室１６ａに収容され、可動コア１６の軸心と同心に配置されている。このコイルスプリング１７は、一端側の端部が固定コア２０の端面に支持され、他端側の端部が可動コア１６の端板１６ｂに支持されて、可動コア１６を反固定コア方向（図示上方向）へ付勢している。言い換えると、弁体１１が弁座１３に着座して弁孔１４を閉じる閉弁方向へ付勢している。
【００２５】
続いて、コアガイド部１９に形成される磁気飽和部２１および磁気アンバランス部について図３を基に説明する。なお、図３（ａ）は、可動コア１６を除いたソレノイド部１２の断面図、同図（ｂ）は、図３（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断したコアガイド部１９の断面図である。
コアガイド部１９には、図３（ａ）に示す様に、固定コア２０に近接する位置で外周面に凹部を形成して薄肉化することにより、磁路面積を小さくして磁気抵抗を高めた磁気飽和部２１が全周に設けられている。コアガイド部１９に磁気飽和部２１を設けることにより、コアガイド部１９から固定コア２０に直接流れる磁束が低減して、その分、コアガイド部１９と可動コア１６との間に働く磁力が大きくなるため、固定コア２０と可動コア１６との間に働く吸引力が増大する。
【００２６】
磁気アンバランス部は、コアガイド部１９に形成された磁気飽和部２１の磁路面積、すなわち、薄肉化された部分の断面積が、コアガイド部１９の径方向に対向する一方側と他方側とで異なり、コアガイド部１９と可動コア１６との間に働く磁力の大きさが異なる様に形成される。具体的には、図３（ｂ）に示す様に、コアガイド部１９の外径中心Ｏａ（＝ガイド孔１９ａの内径中心）と、磁気飽和部２１の外径中心Ｏｂとが偏心した位置に設けられ、磁気飽和部２１の全体が、図３（ａ）に矢印で示す様に、コアガイド部１９の径方向の他方側（図示右側）に片寄って形成される。この場合、磁気飽和部２１の磁路面積がコアガイド部１９の全周で一定ではなく、図示左側の方が図示右側より磁路面積が小さく形成される。
【００２７】
これにより、コアガイド部１９の径方向に対向する一方側と他方側とで、可動コア１６との間に働く磁力の大きさが異なる。本実施例では、コアガイド部１９の他方側と比較して、磁路面積が小さく形成される一方側の方が、コアガイド部１９と可動コア１６との間で磁力が大きく働くため、可動コア１６は、ガイド孔１９ａの内部でコアガイド部１９の一方側に吸着される。なお、上記のように、磁気飽和部２１の全体がコアガイド部１９の径方向の他方側に片寄って形成されるので、磁気飽和部２１の磁路面積（薄肉化された部分の断面積）は、最も小さく形成される部分と最も大きく形成される部分との間で急激に変化することはなく、図３（ｂ）に示す様に、コアガイド部１９の周方向で緩やかに変化している。
【００２８】
（実施例１の作用および効果）
本実施例のパージバルブ７は、ソレノイド部１２に使用されるコアガイド部１９に磁気アンバランス部が形成されている。すなわち、コアガイド部１９の全周に形成された磁気飽和部２１の磁路面積（薄肉化された部分の断面積）が、コアガイド部１９の径方向に対向する一方側で小さく、他方側で大きく形成されている。その結果、コアガイド部１９の他方側と比較して磁路面積が小さい一方側では、磁気飽和部２１での磁気抵抗が大きくなるため、図２に矢印の太さで表している様に、コアガイド部１９と可動コア１６との間に働く磁力が他方側と比較して相対的に大きくなる。
【００２９】
従って、コイル１５への通電によって磁化された固定コア２０に可動コア１６が吸引される時、つまり、可動コア１６がガイド孔１９ａの内部を軸方向に移動する際に、可動コア１６に対し磁力が大きく働くコアガイド部１９の径方向の一方側に可動コア１６が吸着されて、可動コア１６の回転が防止される。また、可動コア１６に磁気アンバランス部を形成している訳ではないので、可動コア１６の重心が径方向の中心からずれることもない。つまり、可動コア１６の重心が径方向の中心に位置しているため、例えば、車両への搭載方向や、車両の加減速、横Ｇ等の影響により、可動コア１６が回転することはない。
【００３０】
これにより、可動コア１６の端板１６ｂに取り付けられた弁体１１は、弁孔１４を閉じる閉弁時に常に同じ位置で弁座１３に着座するため、弁体１１の開閉動作が繰り返し行われることで、弁体１１と弁座１３とが互いに馴染んだ形状となり、閉弁時のシール性が向上する。
また、可動コア１６がガイド孔１９ａの内部を移動する際に、可動コア１６がコアガイド部１９の片側（径方向の一方側）に吸着されることで、可動コア１６とコアガイド部１９との間に摺動抵抗が発生するため、可動コア１６の移動速度が遅くなる。その結果、可動コア１６が固定コア２０に吸着された時に生じる衝撃音を低減できる。
【００３１】
（実施例２）
この実施例２は、図５に示す様に、コアガイド部１９の外径中心Ｏａに対しガイド孔１９ａの内径中心Ｏｃを偏心させて磁気アンバランス部を形成する一例である。
コアガイド部１９に形成される磁気飽和部２１は、コアガイド部１９の外周面に形成される凹部の深さがコアガイド部１９の全周で一定である。つまり、コアガイド部１９の外径中心Ｏａと磁気飽和部２１の外径中心Ｏｂとが一致している。
一方、コアガイド部１９に穿設されるガイド孔１９ａは、図５（ｂ）に示す様に、コアガイド部１９の外径中心Ｏａに対し、ガイド孔１９ａの内径中心Ｏｃが径方向の一方側（図示左側）に偏心した位置に形成される。つまり、ガイド孔１９ａの全体がコアガイド部１９の径方向の一方側に片寄って形成される。
【００３２】
これにより、コアガイド部１９の全周に形成される磁気飽和部２１の磁路面積（薄肉化された部分の断面積）は、コアガイド部１９の径方向に対向する一方側で小さく、他方側で大きく形成される。その結果、実施例１と同様に、コアガイド部１９の他方側と比較して磁路面積が小さい一方側では、磁気飽和部２１での磁気抵抗が大きくなるため、コアガイド部１９と可動コア１６との間に働く磁力が他方側と比較して相対的に大きくなる。従って、可動コア１６がガイド孔１９ａの内部を軸方向に移動する際に、可動コア１６に対し磁力が大きく働くコアガイド部１９の一方側に可動コア１６が吸着されて、可動コア１６の回転が防止される。これにより、実施例１と同様の効果（閉弁時のシール性向上、および、騒音低下）を得ることができる。
【００３３】
（実施例３）
この実施例３は、図６に示す様に、コアガイド部１９の周壁に貫通孔２２を空けることで磁気アンバランス部を形成する一例である。
磁気飽和部２１を形成するコアガイド部１９の周壁に貫通孔２２を空けると、その分、磁気飽和部２１の磁路面積が更に減少して磁気抵抗が高くなる。そこで、図６（ｂ）に示す様に、径方向に対向するコアガイド部１９の一方側（図示左側）のみ複数個の貫通孔２２を形成すると、磁気飽和部２１の他方側と比較して、一方側の磁気抵抗が相対的に大きくなる。従って、可動コア１６がガイド孔１９ａの内部を軸方向に移動する際に、可動コア１６に対し磁力が大きく働くコアガイド部１９の一方側に可動コア１６が吸着されて、可動コア１６の回転が防止される。貫通孔２２は、例えば、レーザ照射、切削加工、ウォータジェット加工、プレス加工等によって形成できる。
なお、図６では、径方向に対向するコアガイド部１９の一方側のみ複数個の貫通孔２２を形成しているが、コアガイド部１９の他方側にも貫通孔２２を形成し、且つ、その他方側に形成される貫通孔２２の数を一方側より少なくすることで磁気アンバランス部を形成することもできる。
【００３４】
（実施例４）
この実施例４は、コアガイド部１９の周壁に貫通孔２２を空けることで磁気アンバランス部を形成する他の例である。
上記の実施例３では、径方向に対向するコアガイド部１９の一方側のみ複数個の貫通孔２２を空ける一例を記載したが、この実施例４は、図７に示す様に、径方向に対向する磁気飽和部２１の一方側と他方側とにそれぞれ同数の貫通孔２２を形成し、その貫通孔２２の孔径を変化させることで磁気アンバランス部を形成している。図７に示す例では、磁気飽和部２１の一方側（図示左側）に形成される貫通孔２２の方が、他方側に形成される貫通孔２２より孔径が大きく形成される。これにより、磁気飽和部２１の一方側の方が他方側より磁気抵抗が相対的に大きくなるため、可動コア１６がガイド孔１９ａの内部を軸方向に移動する際に、可動コア１６に対し磁力が大きく働くコアガイド部１９の一方側に可動コア１６が吸着されて、可動コア１６の回転が防止される。
【００３５】
（実施例５）
この実施例５は、可動コア１６が固定コア２０に吸引されてガイド孔１９ａの内部を軸方向に移動する際に、コアガイド部１９の片側に吸着される可動コア１６の外周面にコーティング剤２３を塗布する一例である。
実施例１〜４では、コアガイド部１９の他方側と比較して、一方側の方が磁気抵抗が相対的に大きくなるため、コアガイド部１９の一方側に可動コア１６が吸着されて、可動コア１６の回転が防止される。この場合、可動コア１６がガイド孔１９ａの内部を移動する際に、ガイド孔１９ａの内周面に摺動する可動コア１６の外周面、つまり摺動面は、略一定である。言い換えると、可動コア１６の摺動面は、可動コア１６の周方向において略一定の範囲内である。従って、図８に示す様に、コアガイド部１９に吸着される可動コア１６の摺動面のみにコーティング剤２３を塗布すれば良く、可動コア１６の全周にコーティング剤２３を塗布する必要はないので、コーティング剤２３の使用量を少なくできる。
【００３６】
（変形例）
実施例１では、車両の蒸発燃料処理システムに使用されるパージバルブ７に本発明の電磁弁を適用したが、キャニスタ制御弁１０に適用することもできる。また、車両の蒸発燃料処理システムに用いるだけでなく、例えば、内燃機関のバルブタイミング調整装置に使用される油圧制御弁、あるいは、車両の自動変速機に使用される油圧ソレノイド等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
７ パージバルブ（電磁弁）
１１ 弁体
１２ ソノレイド部
１３ 弁座
１４ 弁孔
１５ コイル
１６ 可動コア
１９ コアガイド部
２０ 固定コア
２１ 磁気飽和部
２２ 貫通孔
２３ コーティング剤
Ｏａ コアガイド部の外径中心
Ｏｂ 磁気飽和部の外径中心
Ｏｃ ガイド孔の内径中心（コアガイド部の円筒内周面の径方向中心）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に弁孔が開口する円環状の弁座と、
前記弁座に着座して前記弁孔を閉じる閉弁位置と前記弁座から離座して前記弁孔を開く開弁位置との間で移動可能に設けられた弁体と、
電磁石の磁力を利用して前記弁体を駆動するソノレイド部とを備え、
前記ソレノイド部は、
通電によって電磁石を形成するコイルと、
このコイルの内周に磁気通路を形成する筒状のコアガイド部と、
このコアガイド部の一端側に配置され、前記電磁石によって磁化される固定コアと、
この固定コアに対向して前記コアガイド部の内部に収容され、前記電磁石のオン／オフに応じて前記コアガイド部の内部を往復動する可動コアとを有し、
前記可動コアと一体に前記弁体が移動して前記弁孔を開閉する電磁弁であって、
前記コアガイド部には、径方向に対向する一方側と他方側とで前記可動コアとの間に働く磁力の大きさが異なる磁気アンバランス部が形成されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
請求項１に記載した電磁弁において、
前記コアガイド部は、外周面に凹部を形成して薄肉化することにより、磁路面積を小さくした磁気飽和部が全周に設けられ、前記磁気飽和部の磁路面積が前記コアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで異なることにより、前記磁気アンバランス部が形成されることを特徴とする電磁弁。
【請求項３】
請求項２に記載した電磁弁において、
前記磁気飽和部の外径中心が前記コアガイド部の径方向中心から偏心した位置に設けられていることを特徴とする電磁弁。
【請求項４】
請求項２に記載した電磁弁において、
前記コアガイド部は、前記磁気飽和部の外径中心が前記コアガイド部の外径中心と同心位置に設けられ、前記可動コアを収容する円筒内周面の内径中心と前記コアガイド部の外径中心とが偏心した位置に設けられていることを特徴とする電磁弁。
【請求項５】
請求項１に記載した電磁弁において、
前記コアガイド部は、径方向の片側（一方側または他方側）のみに前記コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔を形成することによって前記磁気アンバランス部を形成していることを特徴とする電磁弁。
【請求項６】
請求項１に記載した電磁弁において、
前記コアガイド部は、径方向に対向する一方側と他方側とに、それぞれ、前記コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔が形成され、且つ、前記一方側と他方側とで、それぞれ、前記貫通孔の数が異なることによって前記磁気アンバランス部を形成していることを特徴とする電磁弁。
【請求項７】
請求項１に記載した電磁弁において、
前記コアガイド部は、径方向に対向する一方側と他方側とに、それぞれ、前記コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔が形成され、且つ、前記一方側と他方側とで、それぞれ、前記貫通孔の孔径を変化させることによって前記磁気アンバランス部を形成していることを特徴とする電磁弁。
【請求項８】
請求項５〜７に記載した何れか一つの電磁弁において、
前記コアガイド部は、外周面に凹部を形成して薄肉化することにより、磁路面積を小さくした磁気飽和部が全周に設けられ、この磁気飽和部に前記貫通孔が形成されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項９】
請求項１〜８に記載した何れか一つの電磁弁において、
前記可動コアの外周面には、前記コアガイド部の内周面に対し摺動する部分のみコーティング剤が塗布されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項１】
内周に弁孔が開口する円環状の弁座と、
前記弁座に着座して前記弁孔を閉じる閉弁位置と前記弁座から離座して前記弁孔を開く開弁位置との間で移動可能に設けられた弁体と、
電磁石の磁力を利用して前記弁体を駆動するソノレイド部とを備え、
前記ソレノイド部は、
通電によって電磁石を形成するコイルと、
このコイルの内周に磁気通路を形成する筒状のコアガイド部と、
このコアガイド部の一端側に配置され、前記電磁石によって磁化される固定コアと、
この固定コアに対向して前記コアガイド部の内部に収容され、前記電磁石のオン／オフに応じて前記コアガイド部の内部を往復動する可動コアとを有し、
前記可動コアと一体に前記弁体が移動して前記弁孔を開閉する電磁弁であって、
前記コアガイド部には、径方向に対向する一方側と他方側とで前記可動コアとの間に働く磁力の大きさが異なる磁気アンバランス部が形成されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
請求項１に記載した電磁弁において、
前記コアガイド部は、外周面に凹部を形成して薄肉化することにより、磁路面積を小さくした磁気飽和部が全周に設けられ、前記磁気飽和部の磁路面積が前記コアガイド部の径方向に対向する一方側と他方側とで異なることにより、前記磁気アンバランス部が形成されることを特徴とする電磁弁。
【請求項３】
請求項２に記載した電磁弁において、
前記磁気飽和部の外径中心が前記コアガイド部の径方向中心から偏心した位置に設けられていることを特徴とする電磁弁。
【請求項４】
請求項２に記載した電磁弁において、
前記コアガイド部は、前記磁気飽和部の外径中心が前記コアガイド部の外径中心と同心位置に設けられ、前記可動コアを収容する円筒内周面の内径中心と前記コアガイド部の外径中心とが偏心した位置に設けられていることを特徴とする電磁弁。
【請求項５】
請求項１に記載した電磁弁において、
前記コアガイド部は、径方向の片側（一方側または他方側）のみに前記コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔を形成することによって前記磁気アンバランス部を形成していることを特徴とする電磁弁。
【請求項６】
請求項１に記載した電磁弁において、
前記コアガイド部は、径方向に対向する一方側と他方側とに、それぞれ、前記コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔が形成され、且つ、前記一方側と他方側とで、それぞれ、前記貫通孔の数が異なることによって前記磁気アンバランス部を形成していることを特徴とする電磁弁。
【請求項７】
請求項１に記載した電磁弁において、
前記コアガイド部は、径方向に対向する一方側と他方側とに、それぞれ、前記コアガイド部の周壁を貫通する貫通孔が形成され、且つ、前記一方側と他方側とで、それぞれ、前記貫通孔の孔径を変化させることによって前記磁気アンバランス部を形成していることを特徴とする電磁弁。
【請求項８】
請求項５〜７に記載した何れか一つの電磁弁において、
前記コアガイド部は、外周面に凹部を形成して薄肉化することにより、磁路面積を小さくした磁気飽和部が全周に設けられ、この磁気飽和部に前記貫通孔が形成されていることを特徴とする電磁弁。
【請求項９】
請求項１〜８に記載した何れか一つの電磁弁において、
前記可動コアの外周面には、前記コアガイド部の内周面に対し摺動する部分のみコーティング剤が塗布されていることを特徴とする電磁弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１６３１３０（Ｐ２０１２−１６３１３０Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２５０９（Ｐ２０１１−２２５０９）
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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