JP3168011B2 - 電動式排気ガス再循環弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、内燃機関のための排気ガス再循環（EGR）
弁に関するものであり、特に、電気制御信号に対する弁
の精度と反応を向上させ、外気冷却スペースを介して弁
の内部機構へ侵入してくる、特に泥水などの異物をより
効果的に防止するための新規な構造に関する。

発明の背景と要約 エンジン排気ガス再循環制御は、内燃機関から大気に
排出される燃焼生成物に含まれる窒素酸化物を減少させ
るために一般的に用いられている技術である。典型的な
排気ガス再循環（EGR）装置には、燃焼温度を制限して
窒素酸化物の生成を減少させるために、エンジン内に導
入される燃焼用導入空燃流に再循環させられるエンジン
の排気ガス量を規制するようエンジンの作動条件に応じ
て制御されるEGR弁が設けられている。

EGR弁は典型的にはエンジンに搭載されるものである
ため、大幅な温度差や振動等を含む過酷な動作環境に曝
される。排気放出基準は、このような弁の制御の改善を
一層厳しく要求している。電気アクチュエータを使用す
ることは、制御の改善を達成する一つの手段であるが、
商業的に有利に用いるためには、アクチュエータはこの
ような極端な環境で適切に動作し、長期間できるもので
なくてはならない。しかも、大量生産される自動車に適
用するために、部品が低コストであることが必須条件で
ある。より精度が高く応答性に優れたEGR弁の電気アク
チュエータを使用することにより、EGR装置が搭載され
た内燃機関を有する車両の操作性と燃費経済性を改善す
ることができる。また、テールパイプの排気をより良く
制御することもできる。

従来のソレノイド駆動式排気ガス再循環弁の一例が、
PCT出願No.WO−Ａ−95/19497に開示されている。この弁
は、通路によって連結しているガス入口とガス出口を有
する弁本体を含む。流体制御部材は、弁本体内で支持さ
れ、通路を通る流量を調整する。電動式磁場発生ソレノ
イドは、磁気駆動部材を動かして流量を制御する。その
ソレノイドと、駆動部材の位置を監視するセンサとは、
駆動部材と結合して磁気回路を形成する極片の一部を封
入するプラスチック成形ハウジングの中で支持されてい
る。

本発明は、かかる弁における特定の構成部品のための
新規かつ独創的な構造に関しており、この構造によって
精度と応答性が向上すると共に、外気冷却スペースを通
じて弁の内部機構へ侵入する泥水をより効果的に防ぐこ
とができる。

一般的には、本発明は、弁において、磁気回路の一部
を形成する下方ステータ部材と、弁ピントルを案内する
軸受部材を含む領域の改良に関している。この２つの部
材とその他の関連部品の構成と配列によって、部品間の
同心姓が改善され、さらに内部の操作機構へ侵入する泥
水をより効果的に防ぐことができる。

泥水の侵入は、弁の一部を通じて外気を循環させよう
とするために生じる問題である。ピントルヘッドおよび
それに関連する弁座は、弁を通る高温の排気通路の中に
あり、極度の高温に曝される。電気式アクチュエータ
は、ピントルと連動しているが、エンジンからはわずか
に離れた所にある。アクチュエータとエンジンに近い部
品との間にある弁ハウジングを通じて空気を循環させる
ことが望ましい。しかし、エンジンに搭載されているた
め、弁は外部の環境の影響を受け、その際に生じる問題
のひとつが、道路からはねたりして浸入してくる泥水で
ある。

所望の目的を達成するための本発明の様々な特徴およ
び利点は、以下の説明及びクレームを添付図面と共に参
照することにより明らかとなろう。また、添付の図面
は、本発明を実行するための現時点での最良のモードに
基づく本発明の好適な実施例を示す。

図面の簡単な説明 図１、図２、図３、図４はそれぞれ、本発明の原理を
実現する電動式EGR弁（EEGR弁）の平面図、正面図、左
側面図、および底面図； 図５は、図１〜図４のEEGR弁の、部分的に断面で示し
た、拡大断面図； 図６は、単独で示されるEEGRの部品の１つ、すなわち
弁座の拡大平面図； 図７は、図６の矢印７−７方向の断面図； 図８は、図７のサークル８で囲んだ部位の拡大図； 図９は、単独で示されるEEGR弁の部品の別の１つ、す
なわちピントル弁素子を若干拡大して示した正面図； 図10は、図９の平面図； 図11は、図10の矢印11−11方向の各大部分断面図； 図12は、同じ縮尺で示す、図11の全体底面図； 図13は、単独で示されるEEGR弁の部品の別の１つ、す
なわち軸受部材の拡大平面図； 図14は、図13の矢印14−14方向の断面図； 図15は、図14のサークル15で囲んだ部位の拡大図； 図16は、単独で示されるEEGR弁の部品の別の１つ、す
なわち下方ステータ部材を若干拡大して示した平面図； 図17は、図16の矢印17−17方向の断面図； 図18は、単独で示されるEEGR弁の部品の別の１つ、す
なわち上方ステータ部材の平面図； 図19は、図18の矢印19−19方向の断面図； 図20は、図19のサークル20で囲んだ部位の拡大図； 図21は、単独で示されるEEGR弁の部品の別の１つ、す
なわちばね座金を若干拡大して示した平面図； 図22は、図21の矢印22−22方向の若干拡大した断面
図； 図23は、単独で示されるEEGR弁の部品の別の１つ、す
なわちスプリング座金を図５よりも拡大して示した平面
図； 図24は、図23の正面図； 図25は、単独で示されるEEGR弁の部品の別の１つ、す
なわちクリンチリングの、EEGR弁に組み立てられる前の
状態を示した平面図； 図26は、図25の矢印26−26方向の断面図； 図27は、図25のサークル27で囲んだ部位の各大部分
図； 図28は、図27の矢印28−28方向の部分断面図； 図29は、単独で示されるEEGR弁の部品の別の１つ、す
なわちボビンを若干拡大して示した平面図； 図30は、図29の正面図； 図31は、図30の底面図； 図32は、図30の矢印32−32方向の部分断面図； 図33は、図29の矢印33−33方向の断面図； 図34は、図29の矢印34−34方向の拡大部分図； 図35は、図30の矢印35−35の拡大断面図； 図36は、図35の全体左側面図； 図37は、単独で示されるEEGR弁の部品の別の１つ、す
なわち電気端子を図５よりも拡大して示した正面図； 図38は、図37の平面図； 図39は、図37の右側面図； 図40は、図37の左側面図； 図41は、EEGR弁の部品の別の１つ、すなわちセンサキ
ャップの底面図； 図42は、図41の矢印42−42方向の拡大部分断面図； 図43は、図42の矢印43−43方向の拡大部分断面図； 図44、図45、図46は、図25、図27、図28にそれぞれ対
応するクリンチリングの他の形態を示した図である。

好適な実施例の説明 図１〜図４は、本発明の原理を実現した電動式EGR弁
（EEGR弁）60の外観を示している。EEGR弁60は、金属ベ
ース62と、ベース62の頂部に配置された概ね円筒形の金
属シェル64と、シェル64の開放頂部を閉じる非金属キャ
ップ66とを有している。

ベース62は、内燃機関の排気マニホルドの表面に相対
向して配置される平坦な底面を有するフランジ68を備
え、典型的には、自身と該マニホルドとの間に適切な形
状のガスケット（図示せず）を挟持している。フランジ
68には、排気マニホルドにEEGR弁60を分離可能に取付け
る二つの貫通孔70が設けられている。例えば、ねじ山を
形成した一対のスタッドをマニホルドに設け、それらの
スタッドを貫通孔70に通し、それらスタッドの自由端
に、止め座金を最初に載置し、次に、ナットを螺合・緊
締してフランジ68をマニホルドに押圧して弁60とマニホ
ールド間に漏れのないジョイントを形成することができ
る。

参照符号72は、EEGR弁60の主たる縦軸線を示してい
る。さらに、ベース62は、軸線72に平行で軸線72を中心
に90度の間隔であり、共通の仮想円上に配置された４つ
の貫通孔を有している。ベース62内の４つの貫通孔とこ
れら４つの貫通孔に整合するシェル64の底壁部内の４つ
の孔を介して、４つの止め具74により、ベース62とシェ
ル64をがしっかりと締結されている。各止め具は、ボル
ト止め座金、ナットから構成されている。各ボルトの頭
部はフランジ68内の適切な凹部内に受け入れられてい
る。対応する止め座金は、シェル64内の各孔部を通って
延びる各ボルトシャンクの自由端部上に配置されてい
る。また、対応するナットはボルトシャンクのねじ山付
端部上に螺合・緊締されている。

図５をさらに参照すると、適切なガスケット75がベー
スとシェルの間に挟持されている。また、シェル64内で
はシェル底壁部の直ぐ上方に環状のエアスペース76が設
けられている。このエアスペースは、シェル底壁部の真
ぐ上のシェル側壁内に形成された数個の貫通スロット78
によって外部に開口している。この構成により、ベース
62とシェル底壁部上方のシェル64内の内部部品との間
で、EEGR弁60を通して外気循環が行われる。このような
空気循環によって、内部部品に伝達するエンジン熱の量
を減少させる有効な冷却が行われる。

キャップ66は非金属部品で、好ましくは適切な重合体
材料から製造されている。キャップ66は、シェル64の開
放頂部を閉じることに加えて、中央の円筒状塔部80と、
塔部80から径方向外方に突出する電気コネクタシェル82
とを有している。塔部80は、EEGR弁60の開弁度合を検知
するために使用される位置センサーを収容する状態に形
成された中空内部を有する。キャップ66は、さらに、数
個の電気端子を有している。これら端子は、以下に詳細
に説明するように、上記センサと電気式アクチュエータ
とをエンジン電気制御システムに操作的に接続する。ま
た、端子の端部はシェル82によって囲繞されて電気コネ
クタプラズを形成し、このプラグは、エンジンの電気シ
ステムの電気配線ハーネスの相手プラグ（図示せず）と
係合する。キャップ66はさらに、キャップの周りに円周
方向に間隔を開けて配置されている一連の一体三角形状
壁部84を有して、塔部80が一体形成されたキャップの底
壁部85に対する塔部80の構造上の剛性を改良する。クリ
ンチリング86は壁部85の外周リムと係合して、Ｏリング
87によってキャップ66がシェル64に対して径方向にシー
ルされた状態で、キャップ66をシェル64にしっかりと取
り付ける。このＯリング87は、クリンチリング86が係合
する壁部の外周リムの下方でその径方向内方にある底壁
部の一部分の周囲を円状に延びて、径方向外方に開口す
る溝部内に配置される。Ｏリング87は、キャップとシェ
ル頂端部近傍のシェル64の内壁との間に径方向のシール
を提供する。

続いて図５と個々の部品を詳細に示した図５以下の図
面とを参照し、EEGR弁60の内部構造の詳細について説明
する。

ベース62は、軸線72と同軸の入口90と、入口90から径
方向に離隔した出口92とを有する排気ガス通路88を備え
ている。入口90および出口92の両方は、エンジンの排気
マニホルド内のそれぞれの通路と整合している。

図６、図７、図８に詳細に示した弁座94は、入口90と
同軸の通路88内に配置されている。弁座94は環状に形成
され、戴頭円錐形状テーパ面96aを有する貫通孔を備え
る。テーパ面96aは、弁座の頂面から直線状円筒形面96b
まで延び、直線状円筒形面96bは、弁座の底部に形成さ
れた戴頭円錐形状面取り96cまで延びている。弁座94の
頂部において、弁座の外側の周囲に円形周辺リム98が延
びている。リム98の直ぐ下方では、弁座の外周面が、軸
線72と同軸で戴頭円錐形状面取り102まで延びる直線状
円筒形面100を有している。面100と面取り102の間に
は、基本的に面100と同じ直径の面取り102の上方円形縁
部から始まる戴頭円錐形状テーパ面104が設けられてい
る。面104は、図８において参照符号106で示した角度
で、弁座の頂部に向けて外方向に延びるテーパ状に形成
されている。また、面104は、面100の下縁部に向けて径
方向に戻るように延びるショルダ108において終端して
いる。ベース62はリム98が着座するためのショルダ109
を提供するカウンタボアを備えている。さらに、テーパ
面104を設けたことによって、弁座が入口90と軸方向に
整列しベース内に押し入れらてリム98をショルダ109上
に着座させる時に、弁座がベース62に楔作用で嵌合す
る。そして、ベース62の部分110をリムの頂面に固定す
ることにより、リム98はショルダ109に対して掴持され
る。図５は、ベース62内での弁座94の組立て位置を示
し、また、リム98がショルダ109上に着座した後にベー
ス62の部品を移動させることによって固定部分110を形
成した状態を示している。ショルダ109の直ぐ下方の入
口90の壁部と干渉する面104によって生じる楔嵌合によ
り、弁座はベースに対して、しっかりと正確に、ガスを
密封するように組立られる。

図５はさらに、軸線72と同軸で、ピントル114とアー
マチュア116から構成されるアーマチュア−ピントル組
立体112を有するEEGR弁60を示している。ピントル114の
詳細を図９〜図12に示す。ピントル114は、下端部の弁
頭部117と上端部のねじ込みスタッド118とを有するシャ
フトを備えている。弁頭部117は弁座94と協働する形状
に形成され、スタッド118はピントルをアーマチュア116
に取付ける。弁頭部117は、直線状円筒形面120を含む外
周を有し、この面120の下縁から戴頭円錐形状テーパ面1
22が戴頭円錐形状テーパ面124に向けて径方向外方に朝
顔状に広がっている。尚、テーパ面124は、テーパ面122
と比べてより広いテーパ状であるが、その軸方向の長さ
はテーパ面122よりも短い。ピントルはさらに、略円形
であるが中央止り孔130を含む平坦な底面128を有してい
る。この止り孔は、面128から、図示された実施例では
六角形に描かれている多角形面134まで延びる面取り132
を有している。面134の直ぐ内方向には、面134の最大直
径よりも若干小さな直径を有する直線状円筒形面136が
設けられている。孔130の最奥部は、面136から軸線72上
の先端部に向けて延びる円錐形スペース138になってい
る。EEGR弁60の閉鎖位置を示す図５からも判るように、
面124は面取り96cに着座している。好ましくは、面124
のテーパ角度は面取り96cのテーパ角度よりも１度未満
小さい。

EEGR弁60はさらに、図13〜図15に詳細が描かれている
軸受部材140を有している。軸受部材140は、底部におい
て円形リム142を有している。リム142の径方向外面に
は、軸受部材の平坦な底面145から延びる面取り144が設
けられている。リムの外周部は、円周方向に間隔をおい
た数箇所の位置において、構造物147を有している。各
構造物は、面取り144の上方円形縁部から直線状円筒形
の輪郭を有する面部148まで外方向に延びるテーパ状の
戴頭円錐形状テーパ面部146を有している。各面部148
は、リム142の頂部まで延びる。図示した実施例では、
このような構造物147がフランジ142の周囲で均等に８個
配置されている。構造物は、ベース62内の部分的に円筒
形状の壁面149（図５参照）に部材140を楔状態で嵌合さ
せる大きさを有している。壁面149は部分的にのみ円筒
形であり、その理由は、通路88の出口92に導く部分がこ
の壁面と交差し、この相互交差部分において端面149を
形成する部材が存在し得ないためである。ベース62に対
する軸受部材140の楔嵌合は、二つの部品を正確に且つ
しっかりと組立体として配置する働きをする。

壁部149の直ぐ下方には、ショルダ150が設けられてい
るが、カップ状金属シールド154の外方向に曲げられた
上方リム152は、軸受部材140がベース62と共に押圧され
て組立てられた後、リム142とショルダ150の間に掴持さ
れる。シールド154には、ピントル114のシャフトが貫通
する中央円形状間隙孔156が設けられている。

図14は、軸受部材140が円筒状部156を有する中央貫通
孔を備えているのを示している。円筒状部156は、軸受
部材の底部から上方に戴頭円錐形状面158まで延び、面1
58は軸受部材の全軸方向長さの大部分を占める直線状円
筒形面160まで延びている。面160の上端部は、面取り16
2において終端し、その位置で軸受部材の頂面164が若干
冠状に形成された部分を有している。フランジ142上方
の軸受部材140の外径は、円形の隆起部166を有してい
る。円筒方向に間隔をおいて配置された一連の溝168
が、隆起部166上方で頂面164に連続して形成されてい
る。これら溝168は協働して隆起部166から軸方向に延び
る一連の平行リブ170を形成している。図13にこれらリ
ブ170の平面形状を示しており、ここでは例としてこの
ようなリブを６個設けている。これらリブの径方向外面
は、軸線72と同心の共通円上にあり、組立てられたEEGR
弁60内の中央に下方ステータ部材174（図５）を正確に
位置付けている。図13はまた、リム142がリムの外面内
の直ぐ隣接する２つの構造物147間に半円形の切込み172
を有していることを示している。

下方ステータ部材174を図16および図17に詳細に示し
ている。部材174は円形フランジ176を有し、このフラン
ジ176の直ぐ下方にはより小径の円筒状壁部178を設けて
おり、フランジ176の直ぐ上方には、テーパ状円筒形壁
部180を設けている。部材174の中央貫通孔は、内方向テ
ーパ面182から上方に直線状円筒形部184まで延びてい
る。後者はより大径の円筒状面186まで延び、円筒状面1
86はさらに大径を有する円筒状面188まで延びている。
壁部180の上縁面190は比較的尖っていて、限定された径
方向厚さを有しているが、この厚さは、壁部180の基部
における径方向厚さ192よりもかなり薄い。壁部180の比
較的尖ったテーパ形状は、EEGR弁60の磁気回路の磁気回
路特性（以下に詳細に説明する）を高める目的で用られ
ている。面182、184、186は、リム179の径方向内周とフ
ランジ176の径方向外周と同心である。

弁60はさらに、磁気回路内の下方ステータ部材174と
協働する上方ステータ部材194を備えている。上方ステ
ータ部材194を図18〜図20に詳細に示す。部材194は、上
端部近傍の外側周りに延びるフランジ198を有する直線
状円筒形側壁196を備えている。フランジ198の外面はシ
ェル64の内壁に楔状態で圧入されるように形成されて、
その下面から外方向テーパ面202まで上方向に延びる直
線状円筒形部200を有している。面202は、フランジの上
面まで延びる円筒状面206まで径方向内方に延びている
ショルダ204において、終端している。組み立てられた
弁60内では、部材194がシェル64内に押し込まれて、フ
ランジ198をシェル64の内側シェルダ64b（図５）上に着
座させる。上方ステータ部材はさらに直線状円筒形貫通
孔212を有し、この孔212は、側壁部196の底部にある小
面取り211から部材の上端部にある持ち上がった隆起部2
08におけるより大きな面取り210まで延びている。隆起
部208とフランジ198の一部内にはスロット214が設けら
れ、キャップ66とボビン組立体222（図５参照）間の電
気的接続のための間隔を提供している。尚、組立体222
はシェル64内に配置されて、２つのステータ部材と協働
関係にある。さらに、フランジ198は、スロット214と直
径方向に反対側にある貫通孔216と、孔216から90度の位
置にある２つのより小さな貫通孔218、220とを有してい
る。

図５は、ステータ部材174、194間のシェル64内に配置
されたソレノイド−コイル組立体222を示している。ソ
レノイド−コイル組立体222は、軸線72と同軸の直線状
円筒形管状コア226を有する非金属ボビン224と、コア22
6の対向する軸端部において上方および下方フランジ22
8、230を備えている。或る長さの磁石ワイヤがフランジ
228と230間のコア226に巻回されて電磁コイル232を形成
している。

コイル232に巻回される前の状態のボイン224を図29〜
図36に詳細に示している。ボビンは、典型的には自動車
エンジンでの使用時に遭遇する極限温度の範囲にわたっ
て形状安定性を保持する射出成形プラスチックであるこ
とが好ましい。下部フランジ230は、内方向に延びる小
スロット234によって外周が一箇所で遮断された円形状
に形成されている。上部フランジ228もまた円形である
が、その外周は、幾分異なった形状の二つの近接するス
ロット236、238によって遮断されている。スロット236
は、基本的にはＵ字形に形成されている。スロット238
の一側部は、半Ｕ字形よりも若干大きく、他方の側部23
9は、放射線241に対して約55度で第一側と接触する接触
点240から、フランジの外周と出会う意味まで延びる直
線に沿っている。フランジ228の下面は、図32に幾分三
角形状に示した切れ込み242を有している。切込み242
は、コア226の外径と接触する接触点246からスロット23
8と236間のフランジ228周辺部上の一地点まで延びる縁
面244を有している。縁面244は、放射部241に対して角
度250を成し、この角度は略35度である。

フランジ228の上面は、互いに直径方向に対向すると
ともに、軸線72から等距離の２つの直立した円筒ポスト
252、254を含んでおり、これらポストの上端部はテーパ
状に形成されている。両方のポスト252、254に対して90
度の位置には、別の直立したポスト256が設けられてい
る。このポスト256は、その頂部において径方向外方に
突出する張出し部258を有する略矩形に形成され、張出
し部258は、軸線72を中心とする円周方向に若干幅広く
形成されている。

フランジ228の上面上でポスト256に対して略直径方向
の反対側には、直立して横に並んだ一対の壁付ソケット
260、262が配されている。各ソケットは、図37〜図40
（詳細に後述する）に示したような電気端子をそれぞれ
受け入れて、各端子と磁石ワイヤ形成コイル232の各端
部片とを電気的に接続する。図５は、各ソケット内に受
け入れられる１一つの前記端子264を示している。各ソ
ケットは、端子を挿入するめに、頂部が開放された概ね
矩形の壁部を有している。各ソケットの壁の対向する径
方向内側部分径方向外側部分は、それぞれ、直線状の狭
いスロット266、268を含んでいる。これらスロットは各
ソケットを横切って平行に且つ互いに整列している。こ
れらスロットの頂部は開放されており、リード部が設け
られている。このリード部は、後に詳述するように、コ
イルの磁石ワイヤの各端部片が容易に通過してスロット
内に進入するようにする。溝付斜面270、272は、それぞ
れ、各スロット236、238から各ソケット260、262の径方
向外側のスロット268の底部に向かって上方に傾斜して
いる。フランジ228上面の若干上方において、各ソケッ
ト260、262の径方向内壁上に、短い溝を設けられたトラ
ック274、276がそれぞれ設けられ、各トラック274、276
は、各ソケット260、272の径方向内側のスロット266の
底部から平面図におけるボビンの開口中央部に向けて延
びる溝を有している。

図37〜図40に、各ソケット260、262に挿入される前の
電子端子264を示す。端子264は、平坦な小片材から単体
として製造され、概ねＵ字形の本体を有している。Ｕ字
形本体は基部388を有し、基部の両端は図37に示すよう
に90度の半径に沿って平坦な側部390、392とそれぞれ結
合している。各側部は、中央に位置する軸方向スロット
394を有し、スロット394は基部388において開いてそこ
から側部の軸方向全長の約半分にわって上方に延びる。
スロット394は、基部388において、直線状部398へと延
びる入口リード部396を有し、直線状部398はテーパ部40
0を介してより幅の狭い直線状部402まで延びる。該部材
には、図39および図40に参照符号404で示すように、直
線状部398の各側部に隣接して切込みが設けられる。側
部390、392の外縁には尖った保持顎部406を設けてい
る。幾分Ｔ字形を成すタブ408が、側部392の頂縁の中央
部分から下方に且つ内方に向けて傾斜して、対向側部39
0の手前で終端しており、これによって相手端子（図示
せず）用の挿入スペース410を提供している。Ｔ字形の
翼部412は、側部392に向かって、但し、その手前で止る
ように捻回されている。

ソレノイド−コイル組立体の製造方法を簡単に説明す
る。磁石ワイヤを張出し部258下方のポスト256周りに緊
密に巻き付ける。その後、ワイヤはボビンを横切ってト
ラック274の溝内に入りその溝に沿って進み、そこから
ソケット260のスロット266を通過して、ソケット内部を
横切り、スロット268を通ってソケットの外部に出る。
スロット268から、磁石ワイヤは傾斜トラック270の溝内
に入り、その溝に沿って延びスロット236に入り、そこ
でスロットの縁部周辺で輪をなしてフランジ228の底面
に達する。磁石ワイヤは、凹部242内をスロット236の縁
部からコア266との接触部まで延び、そこでボビンフラ
ンジ間のコアの周囲に巻回され始め最終的に電磁コイル
232を形成する。コイルを「正確に巻く」ことによっ
て、最小のスペース内に最大の巻回量が収容され、さら
に正確に配置されるので、コイルの電磁特性が正確に決
められる。

磁石ワイヤはコイルの最終巻回部からスロット238ま
で延び、そこで磁石ワイヤがスロットの縁部周辺で輪を
なして、その後、フランジ228の上面に達する。磁石ワ
イヤはスロット238から延びて傾斜トラック272内の溝に
入ってその溝に沿って延び、ソケット262へそのスロッ
ト268を通って進入する。磁石ワイヤは、ソケットの内
部を横切り、スロット266から出てトラック276内の溝に
進入しその溝に沿って延びる。トラック276から離れる
と、磁石ワイヤはボビンを横切り、ポスト256の周りに
しっかりと締結または巻回されている磁石ワイヤの端部
片まで延びる。

磁石ワイヤをボビン上に延設する巻、磁石ワイヤは引
張り力を受けているため、コイル巻回部だけでなくコイ
ルからポスト256まで延びる端部片も引張り力を受け
る。

その後、端端部264は各ソケット260、262の開放端部
にそれぞれ整合しソケット内に強制的に挿入されること
によって、組付けられる。端子がソケット内に挿入され
ていくに従い、ソケット内部を横切っている磁石ワイヤ
の部分がスロット394に進入する。リード部396によりス
ロットの狭い部分への進入が容易になる。端子が完全に
挿入されると、磁石ワイヤは端子と電気的接続を保って
部分402内に収容される。各スロットの寸法は、磁石ワ
イヤを覆っている薄い絶縁物が削り取られてそれによっ
て電気接続が得られるように、磁石ワイヤの直径との関
係で決められる。顎部406は、端子をソケット中にしっ
かりと保持するためにソケットの壁の中に僅かに埋没し
ている。各ソケットの内部を横切って延び、常に引張り
力を受けている磁石ワイヤはまた、端子スロットの中に
楔作用で留められている。磁石ワイヤは引張り力を受け
たままである。

該工程は、トラック274、276が各ソケットを結合して
いる位置において、これらトラックを切断または剪断
し、工程内で磁石ワイヤを切断し、ポスト256をその基
部においてフランジ228から剪断することによって完了
する。

キャップ66もまた、射出成形プラスチック部品で、そ
の詳細を図３、図５および図41〜図43に示す。５個の電
気端子290、292、294、296、298の端部はシェル82によ
って囲まれている。端子290、292、294は塔部80内のセ
ンサをエンジン電気システムに電気的に接続し、端子29
6、298は、コイル232を該システムに電気的に接続す
る。各端子296、298は、シェル82内の平坦な端部と対向
端部が各ソケット260、262内の各端子264と接続するブ
レードタイプである。各端子296、298は90度の中間折曲
部を有しているため対向する端部は互いに対して直角を
成しており、端子264に結合する端部は、図42に示した
ように、軸線72に平行な長さと、該長さに垂直な幅を有
している。さらに、図42は、各端子296、298の該端部
が、キャップの包囲シェル304内に配置された分岐ブレ
ード300、302を有しているのを示している。図43は、各
分岐ブレードの厚さが、キャップ66のプラスチック内に
埋没した部分の厚さより減少しているのを示している。
これによって、分岐ブレードが各端子264と結合した時
に、図５に示したように、片持ち梁状に反らせることが
できる。シェル304は、図５に示したように、ソケット2
60、262と嵌合する形状に形成されている。

図25〜図28は、図５の形状に形成される前の状態のク
リンチリング86の形状を示している。リング86は、円筒
形側壁306と、該側壁の上端から径方向内方に突出する
上方円形フランジ308を有している。図26は、フランジ3
08が側壁306に対して90度より若干少ない角度を成して
いるのを示している。フランジ308の径方向内側縁部も
下方に湾曲して尖った一体顎部310を有している。図示
した実施例では、一例として４個のこのような顎部がリ
ングの周りを90度の間隔で配置されている。これら顎部
は、完成品の弁60内でキャップ66の壁部85の外周リムの
重合体材料内に若干咬合して、キャップがシェル64に対
して回転移動するのを防いでいる。２つの顎部は一方の
円周方向に尖っており、残りの２つの顎部は反対の円周
方向に尖っている。

キャップがシェル64の頂部上に配置された後、クリン
チリングがキャップとシェルの当接周辺リム上に載置さ
れ、側壁306の下方部が図５で示した位置に向けて内方
向に湾曲される。クリンチリング86の初期形状は、２つ
の部品64、66を共に効果的に不動して締め付ける軸方向
の保持力を付与する最終的形状を提供し、これにより部
品64、66間の軸方向移動および周方向移動が防止され
る。

図44〜図46は、顎部310の形状および位置を除いては
図25〜図28と同様のクリンチリングの他の形態を示して
いる。この実施例では、フランジ内縁部から内方向に離
隔している上方フランジの材料を切り突いて顎部を形成
している。平面図において、２個の顎部が一円周方向
に、他の２個が反対の円周方向に突出し、リング尖端部
について対称を成して配されている。

図５を再度参照すると、上部ステータ部材194とソレ
ノイドコイル組立体222が接合されて一つの組立品を形
成している。図29および図30に示した状態のポスト26
2、254が、コア226とソケット内に挿入されている電気
端子264上にコイル232が巻回された後に、上方ステータ
部材のフランジ198内の孔218、220に貫通するように、
上部ステータ部材194をボビン224の頂部上に配置するこ
とにより上記接合を行う。その後、ポストのテーパ端部
を変形して頭部314を形成する。この頭部314は、上方ボ
ビンフランジ228と協働してそれらの間のステータフラ
ンジ198を掴持する。尚、図５では、描写を明瞭にする
ためだけに、１つのポストとその頭部314を周方向に90
度ずらして示していることに留意すべきである。

図５は、下方ボビンフランジ230と下方ステータ部材1
74のフランジ176との間に配された波形ばね座金320を示
している。波形ばね座金320の詳細を図21〜図22に示
す。ポスト252、254とその頭部314による上方ステータ
フランジに対するボビンフランジの取付けに何らかの緩
みがあっても、波形ばね座金320の働きにより、上方ボ
ビンフランジ228は上方ステータフランジ198に当接した
状態で保持される。非常に過酷な操作条件下では、ボビ
ンと、頭部を有する２つの一体ポストの重合体材料に膨
張および／または漸動が起こり、緩みを生じさせる可能
性があるが、この緩みは上方ボビンフランジを上方ステ
ータフランジに当接状態で保持する波形ばね座金320の
働きにより防止される。また、軸受部材140に対する下
方ステータ部材の圧入が、結果的に、フランジ176のリ
ムをショルダ64aから軸方向に分離するようなことがあ
ってはならないが、波形ばね座金320のばね特性によ
り、フランジ176のリムをシェル64の内部ショルダ64aに
対してしっかりと着座させることができる。

ショルダ64bにおけるシェル64の側壁に対するフラン
ジ198の前述した圧入により、上方ステータ／ソレノイ
ド−コイル組立体が、シェル64内に正確にしっかりと配
置される。シェル64内の２つのショルダ64a、64bの軸方
向距離を正確に制御することにより、上方および下方ス
テータ部材が互いに対して軸方向に正確に配置される。
両方のショルダは単一部品内にあるため、軸方向距離の
公差を激しくすることが可能である。

該２つのステータ部材の同心性をシェル64によってよ
り正確に制御することが可能となる。軸受部材140の隆
起部166が押入されているシェル64の底壁内の孔の同心
性をショルダ64bの同心性に対して制御することによ
り、軸受部材の同心性を制御し、軸受部材に対する下方
ステータ部材174の圧入によって、下方ステータ部材の
同心性を制御する。その結果、下方ステータ部材の上方
ステータ部材に対する同心性がシェル64と軸受部材140
によって制御される。ショルダ64aはこの制御に干渉し
ない十分な幅に形成される。

２つのステータ部材およびシェル64（これらは全て強
磁性体である）から成る磁気回路内に所望のエアギャッ
プを得るために、２つのステータ部材の正確な相対的位
置決めが重要である。各ステータ部材の壁部180と196間
に、参照符号322で示したエアギャップが存在する。

アーマチュア116の一部が、エアギャップ322に軸方向
に、壁部180、196に径方向内方に架かっている。非磁性
スリーブ326を、２つのステータ部品とアーマチュア−
ピントル組立体112と協働する関係に設けている。スリ
ーブ326は、外方向に湾曲するリップ330から延びる直線
状の円筒壁328を有し、アーマチュア116を２つのステー
タ部材から離しておく。スリーブ326はまた、下方ステ
ータ部材174上に着座してヘリカルコイルばね336にばね
座334を提供する形状に形成された下端壁332を有してい
る。壁332はまた、ピントル114のシャフトが通過する中
央孔を備えている。

アーマチュア116は強磁性体で、軸線72と同軸の円筒
形壁340と、壁340の全長の略中央部でその壁340の内部
を横切る横断内壁342を備えている。壁342は、目盛りナ
ット346、シム348、波形ばね座金350を含む固定手段に
よってピントル114の上端部をアーマチュアに取り付け
る中央孔を設けている。また、壁部342は、その中央孔
から外方において中央孔の周りに均等に隔てて設けられ
た３個のより小さなブリード孔352を有している。

シム348は、軸線72と同軸の直線状円形貫通孔がその
間に延びる互いに平行で平坦な端壁面を有する円形状に
形成されている。シムの外径は、図示するようにテーパ
状に減少している。シム348は、以下の３つの目的を持
つ：（１）ピントル114の上端部の通路を提供する。
（２）軸受壁342の下面に当接すべくばね336の上端部を
概ね中心位置に位置付ける位置決め手段を提供する。
（３）アーマチュア116をエアギャップ332に対して軸方
向の所望の位置に設定する。

圧縮されていない形状の波形ばね座金350を図23およ
び図24に詳細に示す。座金350は典型的なばね座金の形
状である環状をなすが、内周周りに等間隔で配される３
個のタブ360を有して、これらタブは目盛りナット346の
一部と僅かに干渉して嵌合する寸法に形成されて、ピン
トルがアーマチュアに取り付られる時に、組立て易くす
るためにそれをナット上に保持する働きをする。

目盛りナット346の外径は、より大きな多角形部（す
なわち、六角形部）が間に形成された直線上の円筒形端
部を有する。ナットの下端部は、壁342内の中央孔に対
して径方向に幾らかの間隙を提供する外径を有してい
る。目盛りナット346がピントルのねじ込みスタッド118
上に螺合される前に、波形ばね座金350が該下方端部上
に組み付けられる。目盛りナット346がねじ込みスタッ
ド118上に螺合される時、ナットの六角形部の下部ショ
ルダと中央孔を囲繞する壁342の上面との間で、波形ば
ね座金350が軸方向に圧縮される。ナットは、スタッド1
18の直ぐ下方のピントル114のショルダがシム348に係合
し、シム348の平坦な上端面を壁342の平坦な下面に対し
て或る力で当接させる状態にまで締め付けられる。目盛
りナットはシムに対して当接しない。波形ばね座金350
は、このとき、完全には軸方向に圧縮されておらず、こ
の種のジョイントにより、スリーブ326内にアーマチュ
ア116自身が位置決めされて軸受部材140によるピントル
の案内と一層整合した状態をもたらす。弁の作動に伴
う、ピントルからアーマチュアへまたはアーマチュアか
らピントルへと伝達される側方荷重を最小化することに
よってヒステリシスが最小に保たれる。ここに開示した
アーマチュアへのピントルの取付け手段はこの目的にと
って極めて有効である。

アーマチュア116は、シム348の軸方向の寸法を制御す
ることにより、エアギャップ322に対して正確に軸方向
に位置決めされる。エアギャップと弁座間の軸方向距離
を測定する。弁頭部117が弁座に着座している位置とピ
ントルのショルダがシムに当接している位置との間のピ
ントルに沿った軸方向距離を測定する。アーマチュアが
ピントルに止されてピントルショルダに対して配置さ
れる時に、エアギャップに対して所望の軸方向位置にア
ーマチュアが配置されるように、これら２つの測定に基
づいて、シムの軸方向寸法を選択することが可能とな
る。

キャップ66の塔部80内に収納されている位置センサ
は、ナット346の平坦な上端面に対してそれ自身により
付勢されるプランジャ414を有している。目盛りナット3
46の平坦な上端面の軸方向位置を設定することにより、
センサはアーマチュア−ピントル組立体の軸方向位置に
正確に目盛り調整される。目盛りナットの軸方向寸法
は、少なくとも最小限度のものである、平坦な上面は、
プランジャ414が目盛りナットの上端部と当接した時に
所望の目盛り位置にくる所望の位置決めを行えるよう
に、必要に応じて研磨されている。

この開示の主題となる進歩的特徴は、前記のような圧
入により軸受部材140に対する下方ステータ部材174の同
心性を提供すると共に、下方ステータ部材174を泥水の
侵入を防止するような形状にすることに関する。溝168
によって、エアスペース76と下方ステータ部材174の貫
通孔の部分186との間に通路ができるので、貫通スロッ
ト78を通ってエアスペースに入ってくる泥水は、部分18
6へ侵入する可能性がある。ピントルシャフト114の一部
も部分186を通っているため、泥水がピントルシャフト
に到る可能性もある。しかし、同様に、溝は排水路を提
供する。さらに、下方ステータ部材の戴頭円錐形状部分
182によって、泥水は排除されやすくなっている。

円筒状壁部178は、下縁面400において終端している。
貫通スロット78を介して侵入する泥水は、貫通スロット
78の下縁部の下方のシェル64の底面内側に堆積する傾向
にある。もし下縁面400が貫通スロット78の下縁部下方
に配置されているとすると、ピントル軸と部材140の間
の非常にわずかなスライド間隙を通って真空がもれるこ
とにより生じる部分186内の負の圧力が泥水を部分186内
に引き入れ、そこから泥水はスライド間隙内へ侵入する
可能性がある。したがって、縁面400は貫通スロット178
の下縁の上方に位置している。その結果、泥水または水
滴が、下方ステータ部材174の下面から落下するか、ま
たは、円筒状壁部178の外側に沿って下方に流れる時、
溝168を介して部分186内に吸引されるよりむしろシェル
の底壁部に向かって流れ落ちる傾向にある。面182は、
直線部184から下方向外方に下縁面400の内縁までテーパ
状に形成されているため、これにより水が部分186から
流れ去るよう案内するのを助けている。

以上、本発明の好ましい実施例を開示したが、本発明
の原理は、次に示す特許請求の範囲に含まれる他の同等
の実施例にも適用可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五味 武嗣 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 根本 浩臣 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 山本 善夫 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平７−27023（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−249083（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−33460（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−93959（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−136681（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−76277（ＪＰ，Ｕ) 米国特許5460146（ＵＳ，Ａ) 米国特許5435519（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/07 580 F16K 31/06 385 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベース（62）を有する外枠体（64）と、 再循環させられるエンジン排気ガスの前記ベース（62）
   への進入口である入口（90）と、 前記ベースを貫通して延び、前記入口（90）に進入した
   エンジン排気ガスを搬送する通路（88）と、 前記通路（88）を通過したエンジン排気ガスの前記ベー
   ス（62）からの退出口である出口（92）と、 前記ベース（62）内に配置されて、前記通路（８）を通
   る流れを制御する弁機構（94、112、117）と、 前記外枠体内に配置されて、前記弁機構を作動させる電
   気式アクチュエータ（222）とから構成され、 前記外枠体（64）は、内部エアスペース（76）に開口
   し、該エアスペース（76）を通って外気を流れさせる開
   口部（78）を持つ側壁を有し、 前記エアスペース（76）内を軸方向に延び、前記電気式
   アクチュエータ（222）から前記弁機構（94、112、11
   7）まで延びるシャフトを案内するための中央貫通孔（1
   56）を有する軸受部材（140）と、 前記アクチュエータに磁器回路経路を提供し、前記エア
   スペースの軸方向の境界として配置されるステータ部材
   （174）を有するステータ構造（174、194）とから構成
   され、 前記ステータ部材（174）は中央貫通孔（186）を有し、 前記軸受部材（140）が前記ステータ部材貫通孔と同心
   に配列される内燃機関用電動式排気ガス再循環（EEGR）
   弁において、 前記軸受部材（140）がステータ部材貫通孔の中へ延
   び、前記ステータ部材（174）が前記ステータ部材貫通
   孔（186）を含む円筒状壁部（178）を有し、さらに前記
   円筒状壁部（178）が前記エアスペースに向かって延び
   る戴頭円錐形状面（182）を有し、前記エアスペースか
   ら前記軸受部材（140）が前記ステータ部材貫通孔の中
   へ延び、前記戴頭円錐形状面が前記開口部（78）を介し
   て侵入した水を前記中央貫通孔（186）から排除するよ
   うに案内するための偏向手段として機能することを特徴
   とする内燃機関用電動式排気ガス再循環（EEGR）弁。
2. 【請求項２】前記戴頭円錐形状面（182）が、前記エア
   スペースの軸方向の略中央部に配置されることを特徴と
   する請求項１記載のEEGR弁。
3. 【請求項３】前記弁機構が、前記ベース内の弁座（94）
   と、前記弁座（94）と協働する前記シャフト上のピント
   ル（114）とを有することを特徴とする請求項１または
   ２記載のEEGR弁。