JP2002530566A - 揮発した燃料を調量して導入するための電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、特に自動車におけるタンク空気抜きのための電磁弁であって、磁気帰路ヨークと、少なくとも１つの弁開口と、該弁開口を開閉するために協働する、ばね負荷された弁部材とが設けられており、該弁部材が、電磁石の磁石アーマチュアを形成するように、電磁石の磁気帰路ヨークと、電磁石の中空円筒状の磁石コアとの間に配置されている形式のものにおいて、磁気帰路ヨークに設けられた軸方向の開口内に、磁気帰路ヨークとは別個の、前記弁開口を有する弁座体が配置されており、該弁座体が、弁部材とは反対の側で、緩衝材料から成る支承エレメントを介して当該電磁弁のケーシング壁に支持されていることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、内燃機関の燃料タンクから
揮発した燃料を内燃機関へ調量して導入するための電磁弁に関する。

【０００２】 このような形式の弁は、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第４２４４１
１３号明細書ならびに同第１９６１１８８６号明細書に開示されている。

【０００３】 このような形式の弁は、車両の燃料タンクの燃料蒸発ガス排出抑止システムに
用いられる吸着フィルタを再生するために、つまりいわゆる「キャニスタパージ
」のために使用される。

【０００４】 弁の位置に影響を与える電磁石が所定のタイミングで制御されることに基づき
、互いに相対的に運動させられる構成部分の接触により、不都合な運転ノイズが
発生する。

【０００５】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２４４１１３号明細書に記載されている弁
では、このような不都合な運転ノイズを低減させるために、少なくとも１つの緩
衝エレメントが設けられている。この緩衝エレメントは、弁閉鎖部材を軸方向で
貫通していて、弁閉鎖部材の第１の端面に、弁座体に向けられた第１の緩衝面を
形成しており、そして弁閉鎖部材の第２の端面に、電磁石に向けられた第２の緩
衝面を形成している。これにより、弁座体もしくは磁石コアへの弁閉鎖部材の衝
突が緩衝される。

【０００６】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６１１８８６号明細書に基づき、貫通開
口に向かって開いた、弁部材を長手方向で貫通した複数の軸方向溝を弁部材に加
工成形することが知られている。これらの軸方向溝は緩衝材料で充填されており
、この緩衝材料は、弁部材の第２の端面を越えて突出している。一貫して延びる
軸方向溝内へ導入された緩衝材料により、弁部材を迅速に運動させるために、こ
の弁部材に十分な磁束を形成するために必要となる強磁性のアーマチュア材料が
弁部材内で著しく失われることなしに、緩衝材料を第２の緩衝区分に収納するこ
とができる。こうして、この緩衝区分は、貫通開口内に設けられた緩衝材料ライ
ニングの肉厚さが同じであるような場合に、各軸方向溝の端面側で突出した緩衝
材料により得られる付加的な緩衝面の分だけ増大される。さらに、これにより、
貫通開口に設けられたライニングの、端面側で突出する材料リングの高さを小さ
くすることができる。このことは、磁力の増大を生ぜしめる。

【０００７】 本発明の課題は、冒頭で述べた形式の弁を改良して、高められた空気通過量に
おいて、つまりより大きな再生量もしくはキャニスタパージ量のために、運転ノ
イズが一層低減されるような電磁弁を提供することである。

【０００８】 発明の利点 この課題は本発明によれば、冒頭で述べた形式の、内燃機関の燃料タンクから
揮発した燃料を内燃機関へ調量して導入するための電磁弁において、請求項１の
特徴部に記載の特徴によって解決される。

【０００９】 磁気帰路ヨークに軸方向で配置された開口内に配置されていて、弁部材とは反
対の側で、緩衝材料から成る支承エレメントによって電磁弁のケーシング壁に支
持されている弁座体により、弁がタイミング制御される際にタイミングノイズが
ケーシングへ伝搬され、さらにケーシングから内燃機関の金属部分へ伝搬される
ことが十分に回避される。弁座体への弁部材のその都度の衝突は、磁気帰路ヨー
クとは別個に配置された弁座体から、緩衝材料から成る支承エレメントへ伝搬さ
れ、そしてその後にようやく弁ケーシングへ伝搬される。複数回緩衝されたこの
固体伝搬音伝搬経路により、ノイズ発生は著しく低減される。

【００１０】 本発明の有利な構成では、支承エレメントが弁座体を、弁部材とは反対の側で
少なくとも部分的に取り囲んでいる。こうして、緩衝作用は弁閉鎖方向だけでな
く、弁閉鎖方向に対して垂直な方向でも得られる。

【００１１】 本発明の特に有利な構成では、支承エレメントが、弁部材に向けられたポット
の形状を有しており、このポットの内部に、弁座体の、支承エレメント寄りの少
なくとも一部分が配置されている。

【００１２】 この構成は特に、全自動的な簡単な製造が可能となるという大きな利点を有し
ている。なぜならば、支承エレメントを弁座体と共に弁ケーシング内に簡単に組
み付けることができるからである。

【００１３】 本発明の別の利点および特徴は、以下に図面につき説明する。

【００１４】 実施例の説明 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

【００１５】 図１には、公知先行技術に基づき公知の、任意の電磁弁のための実施例として
のタンク空気抜き弁、つまりいわゆる「キャニスタパージ弁」が縦断面図で示し
てある。このタンク空気抜き弁は、混合気圧縮型の火花点火式の内燃機関（図示
せず）の燃料タンクから揮発した燃料を内燃機関へ、たとえば吸気管へまたはガ
ソリン直接噴射の場合には直接に内燃機関のシリンダ内へ調量して混加するため
に働くものであって、内燃機関の燃料蒸発ガス排出抑止システム（図示せず）の
一部分である。このような形式の燃料蒸発ガス排出抑止システムの構造および機
能は、たとえば「ボッシュ・テヒニッシェ・ウンタリヒトゥング・モトアマネー
ジメント・モトロニック（Ｂｏｓｃｈ Ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ Ｕｎｔｅｒｒｉ
ｃｈｔｕｎｇ Ｍｏｔｏｒｍａｎａｇｅｍａｎｔ Ｍｏｔｒｏｎｉｃ）」、第２
版、１９９３年８月、第４８〜４９頁の記載から知ることができる。タンク空気
抜き弁とその機能とは、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第４２４４１１
３号明細書ならびに同第１９６１１８８６号明細書に開示されている。

【００１６】 タンク空気抜き弁は、２つの部分、つまりポット状のケーシング部分１０１と
、このケーシング部分１０１を閉鎖するキャップ状のケーシング部分１０２とか
ら成る弁ケーシング１０を有している。ポット状のケーシング部分１０１は、燃
料タンクの空気抜き管片またはこの空気抜き管片の下流側に配置された、揮発し
た燃料のための、活性炭で充填されたキャニスタに接続するための流入管片１１
を有している。キャップ状のケーシング部分１０２は、内燃機関の吸気管に接続
するための流出管片１２を有している。流入管片１１と流出管片１２とは互いに
整合するようにそれぞれ軸方向でケーシング部分１０１，１０２に配置されてい
る。ポット状のケーシング部分１０１の内部には電磁石１３が配置されている。

【００１７】 電磁石１３はポット状の磁石ケーシング１４を有している。この磁石ケーシン
グ１４は、ポット底部を貫通する、同軸的な中空円筒状の磁石コア１５と、円筒
状の励磁コイル１６とを有している。この励磁コイル１６はコイル枠体１７に装
着されており、このコイル枠体１７は、磁石ケーシング１４内で磁石コア１５を
取り囲んでいる。磁石ケーシング１４の底部には、外方へ突出した、雌ねじ山を
備えたねじ山付き管片１８が形成されており、このねじ山付き管片１８は、中空
円筒状の磁石コア１５に設けられた雄ねじ山区分と螺合されている。これにより
、磁石コア１５を、位置調整の目的で磁石ケーシング１４内で回転させることよ
って、軸方向に移動させることができる。磁石コア１５は流入管片１１と整合し
ているので、この流入管片１１に流入した揮発した燃料は、直接に磁石コア１５
を貫流する。

【００１８】 磁石ケーシング１４の縁部は外向きに折り曲げられて、環状の支持フランジ２
０を形成している。この支持フランジ２０の端部側は曲げ返されて、軸方向に突
出した環状ウェブ２１を形成している。支持フランジ２０には、電磁石１３の磁
気帰路ヨーク２２を形成する弁座体が収容されており、この弁座体は、磁石ケー
シング１４をカバーしかつ縁部側で環状ウェブ２１に接触している。磁気帰路ヨ
ーク２２は、図１に示したように、たとえば少なくとも２つの嵌合孔２３を用い
て、キャップ状のケーシング部分１０２に形成された保持ピン２４に装着されて
いて、キャップ状のケーシング部分１０２により支持フランジ２０に正確に嵌合
するように締付け固定されている。弁座体を形成する磁気帰路ヨーク２２には２
つの弁開口２５が設けられている。両弁開口２５は、磁気帰路ヨーク２２と磁石
コア１５との間に配置された弁部材２７を用いて閉鎖可能である。この弁部材２
７の中央には、中空円筒状の磁石コア１５に対して同軸的に、仕切り壁２９を備
えた、軸方向に延びる貫通開口２８が設けられている。流入管片１１から到来す
る揮発した燃料は、弁開口２５が開放されている状態で貫通開口２８を通って流
出管片１２へ流入することができる。導磁性の材料から製造された弁部材２７は
、弁閉鎖ばね３１によって弁閉鎖方向で流出管片１２に向かって負荷されている
。弁閉鎖ばね３１は、一方では弁部材２７に支持されており、他方では磁石コア
１５のスリーブ状の端部に支持されている。

【００１９】 弁部材２７は、磁気帰路ヨーク２２に面した側に、弾性的な緩衝材料、たとえ
ばエラストマから成るシール性の緩衝エレメント３３を有している。この緩衝エ
レメント３３は、弁部材２７に設けられた貫通開口２８をもライニングしている
。緩衝エレメント３３は、一方では弁部材２７の、磁気帰路ヨーク２２に面した
側の第１の端面に沿って面状に延びる第１の緩衝区分３３ａをカバーしており、
他方では弁部材２７の、磁石コア１５に面した側の第２の端面を越えて突出した
第２の緩衝区分３３ｂをカバーしている（図２参照）。この場合、第１の緩衝区
分３３ａの面は少なくとも、弁が閉鎖された状態で第１の緩衝区分３３ａが弁座
２６の弁開口２５をカバーするような大きさに設定されている。

【００２０】 緩衝材料から成るこの緩衝エレメント３３により、弁部材２７が所定のタイミ
ングで運転される際のノイズ低減が得られる。ノイズ発生をさらに低減させるた
めに、図２に示した第１の実施例では、磁気帰路ヨーク２２が開口２２０を有し
ている。この開口２２０内には、磁気帰路ヨーク２２とは別個の、弁座区分５３
を備えた、段状に形成された弁座体５０が配置されている。この弁座体５０は当
付け区分５４で、弁座体５０の、弁部材２７とは反対の側でかつキャップ状のケ
ーシング部分１０２に面した側で、磁気帰路ヨーク２２に設けられた開口２２０
を越えて突出していて、エラストマ材料から成る支承エレメント６０によって取
り囲まれている。この支承エレメント６０は、キャップ状のケーシング部分１０
２に部分的に接触していて、一方では二次的な漏出空気を回避するために働き、
他方では固体伝搬音の伝搬を遮断するために働く。ケーシング１０への固体伝搬
音伝搬、すなわちキャップ状のケーシング部分１０２への固体伝搬音伝搬は、エ
ラストマ材料から成る支承エレメント６０によって著しく低減される。弁座体５
０は、金属またはプラスチックから形成されていてよい。

【００２１】 図３〜図７に示した第２の実施例では、第１の実施例の部材および公知先行技
術に基づき公知の部材と同一の部材は同じ符号で示してある（これらの部材に関
する説明は上記構成参照）。

【００２２】 上で説明した第１の実施例とは異なり、図３〜図７に示した第２の実施例では
、支承エレメント６１が、弁部材２７に向けられたポットの形状を有している。
このポットの内部には、弁座体５１の、支承エレメント６１に面した部分が配置
されている。このためには、弁座体５１が、図５および図７から分かるように、
支承エレメント６１に面した側に、この支承エレメント６１の内部に適合された
形状を有している。弁座体５１には、部分円形の開口５２が配置されている。こ
れらの開口５２は、公知先行技術に基づき公知の、図１に示した弁に設けられた
弁開口２５に相当している。

【００２３】 支承エレメント６１は、段付けされた中央の開口６４と、その端面側に、弁座
体５１に向けられた載着エレメント６５とを有している。支承エレメント６１は
、弁座体５１と共にケーシング１０内に簡単に組み付けることができる。このた
めには、組付け補助手段として、当該構成部分に適当な導入面取り部が配置され
る。支承エレメント６１が簡単に製造可能であることも特に有利である。

【００２４】 金属またはプラスチックから形成された弁座体５１は、開口５２を収容する底
部分を備えた細長い円筒形状を有している。この底部分には、やはり弁座区分５
３と当付け区分５４とが形成されており、この底部分を起点として、弁部材２７
から離れる方向に支承区分５５が延びており、この支承区分５５に支承エレメン
ト６１が係合している。支承区分５５と支承エレメント６１との間の確実なシー
ルを保証するために、支承エレメント６１はその中央の開口に、少なくとも１つ
の、内周にわたって延びる隆起した内側の環状突起６５を有している。この環状
突起６５は、支承区分５５に対して半径方向の応力をかけられている。さらに、
支承エレメント６１は、少なくとも１つの、外周にわたって延びる隆起した外側
の環状突起６６を有している。この環状突起６６は、半径方向の応力をかけられ
てキャップ状のケーシング部分１０２に接触して、シール作用を発揮している。

【００２５】 弁部材２７の閉鎖運動時には、この弁部材２７が弁座体５０，５１に衝突し、
弾性的な支承エレメント６０，６１は最小限に変形するので、弁座体５０，５１
は磁気帰路ヨーク２２から最小限に持ち上げられる。これにより、磁気帰路ヨー
ク２２への直接の固体伝搬音伝搬が阻止される。支承エレメント６０，６１は、
ケーシング１０に対して固体伝搬音伝搬を緩衝する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 公知先行技術に基づき公知の弁の概略的な縦断面図である。

【図２】 本発明による弁の弁座体と支承エレメントとの概略的な縦断面図である。

【図３】 本発明による弁の別の実施例の縦断面図である。

【図４】 図３に示した弁の弁座体の端面図である。

【図５】 図４に示した弁座体の縦断面図である。

【図６】 図３に示した弁の支承エレメントの端面図である。

【図７】 図６に示した支承エレメントの縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 弁ケーシング、 １１ 流入管片、 １２ 流出管片、 １３ 電磁石
、 １４ 磁石ケーシング、 １５ 磁石コア、 １６ 励磁コイル、 １７
コイル枠体、 １８ ねじ山付き管片、 ２０ 支持フランジ、 ２１ 環状ウ
ェブ、 ２２ 磁気帰路ヨーク、 ２３ 嵌合孔、 ２４ 保持ピン、 ２５
弁開口、 ２６ 弁座、 ２７ 弁部材、 ２８ 貫通開口、 ２９ 仕切り壁
、 ３１ 弁閉鎖ばね、 ３３ 緩衝エレメント、 ３３ａ、３３ｂ 緩衝区分
、 ５０，５１ 弁座体、 ５２ 開口、 ５３ 弁座区分、 ５４ 当付け区
分、 ５５ 支承区分、 ６０，６１ 支承エレメント、 ６４ 開口、 ６５
載着エレメントまたは環状突起、 ６６ 環状突起、 １０１，１０２ ケー
シング部分、 ２２０ 開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティルマン ミーレ ドイツ連邦共和国 ケルネン フリードリ ヒシュトラーセ 20 (72)発明者 マンフレート ツィンマーマン ドイツ連邦共和国 バート−ラッペナウ ザリネンシュトラーセ ３ (72)発明者 アーヒム マイジーク ドイツ連邦共和国 ルーダースベルク ヒ ルシュガッセ ９ (72)発明者 マリア エスペリーラ ドイツ連邦共和国 マイムスハイム アン ゲルシュトラーセ 17 Ｆターム(参考） 3G044 BA32 GA01 GA08 3H106 DA07 DA13 DA23 DB02 DB12 DB26 DB32 DC02 DC17 DD02 EE19 EE20 EE39 GB11 GB17 GB18 GC08 KK17 KK31

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特に自動車におけるタンク空気抜きのための電磁弁であって
   、磁気帰路ヨーク（２２）と、少なくとも１つの弁開口（２５，５２）と、該弁
   開口（２５，５２）を開閉するために協働する、ばね負荷された弁部材（２７）
   とが設けられており、該弁部材（２７）が、電磁石（１３）の磁石アーマチュア
   を形成するように、電磁石（１３）の磁気帰路ヨーク（２２）と、電磁石（１３
   ）の中空円筒状の磁石コア（１５）との間に配置されている形式のものにおいて
   、磁気帰路ヨーク（２２）に設けられた軸方向の開口（２２０）内に、磁気帰路
   ヨーク（２２）とは別個の、前記弁開口（２５）を有する弁座体（５０；５１）
   が配置されており、該弁座体（５０；５１）が、弁部材（２７）とは反対の側で
   、緩衝材料から成る支承エレメント（６０；６１）を介して当該電磁弁のケーシ
   ング壁（１０２）に支持されていることを特徴とする、揮発した燃料を調量して
   導入するための電磁弁。
2. 【請求項２】 支承エレメント（６０；６１）が、弁座体（５０；５１）を
   該弁座体（５０；５１）の、弁部材（２７）とは反対の側で少なくとも部分的に
   取り囲んでいる、請求項１記載の電磁弁。
3. 【請求項３】 支承エレメント（６１）が、弁部材（２７）に向けられたポ
   ットの形状を有しており、該ポットの内部に弁部材（５１）の、支承エレメント
   （６１）寄りの、該支承エレメント（６１）に適合された部分が配置されている
   、請求項１記載の電磁弁。
4. 【請求項４】 弁座体（５０；５１）が段状に形成されていて、当付け区分
   （５４）と弁座区分（５３）とを有しており、当付け区分（５４）が、磁気帰路
   ヨーク（２２）に設けられた前記開口（２２０）を越えて突出しており、弁座区
   分（５３）が前記開口（２２０）内へ突入して延びている、請求項１から３まで
   のいずれか１項記載の電磁弁。