JP3597192B2 - 気化した燃料を内燃機関の吸気通路内へ調量して導入するための弁 - Google Patents

Description

従来の技術
本発明は請求項１の上位概念に記載の内燃機関の燃料タンクから気化した燃料を内燃機関の吸気通路内へ調量して導入するための弁から出発する。この種の弁はすでに公知であり（DE4023044A1）、これによれば、特に弁の位置に影響を与える電磁石の脈動的な制御時に、互いに運動する金属的な部分の相互の接触に起因する有害な運転騒音が発生する。
本発明の利点
請求項１の特徴概念に記載の弁の有する利点は、弁の運転時に有害な騒音の発生が回避されることにある。
さらに、本発明の弁は、互いに運動する金属的な部分の相互の衝突が阻止又は軽減されるため、改善された摩耗抵抗を有している。
請求項２以下に記載の手段によれば、請求項１に記載の弁の有利な態様及び改善が得られる。
図面
本発明の実施例が図面に略示されており、次ぎの記載で詳しく説明される。
第１図は本発明に基づく弁の第１実施例の縦断面図であり、
第２図は第１実施例の第１図の一点鎖線に対応した部分断面図であり、
第３図は本発明に基づく弁の第２実施例の部分断面図である。
実施例の説明
第１図に示す弁は混合気圧縮火花点火式内燃機関の燃料タンクから気化した燃料を吸気通路を介して、内燃機関に供給される燃料空気混合物に調量して混入するための弁（以下にタンク脱気弁と呼ぶ）は、例えばDE3519292A1（US4763635）に記載されているように、引渡し装置、要するに燃料タンク内で気化された燃料を内燃機関内へ導入するのに使用される。このタンク脱気弁は２部分から成る弁ケーシング10を備えており、この弁ケーシング10はコップ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とを備えている。ケーシング部分101は、燃料タンクの管状脱気接続部への接続のため又はこれの下流に配置され活性炭によって満たされた、気化した燃料のための貯蔵装置への接続のために、管状流入接続部11を備えている。ケーシング部分102は、内燃機関の吸気管への接続のための管状流出接続部を備えている。管状流入接続部11及び管状流出接続部12はそれぞれ軸方向でケーシング部分101若しくは102内に配置されている。コップ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。
この電磁石13はコップ状の磁石ケーシング14を備えており、この磁石ケーシング14はコップ底部を貫通した同軸的な中空円筒形のマグネットコア15と円筒形の励磁コイル16とを備えている。励磁コイル16は磁石ケーシング内でマグネットコア15を取り囲んでいるコイル支持体17に支持されている。磁石ケーシング14の底部にねじ孔19を備えて外向きに突出したねじ管片18が一体に形成されている。そのねじ孔19内には中空円筒形のマグネットコア15の雄ねじ部20が螺合している。それゆえ、マグネットコア15は回転により磁石ケーシング14内で軸方向に移動することができる。
マグネットコア15は管状流入接続部11と軸線を互いに合致させて位置しており、従ってこの管状流入接続部へ流入する気化した燃料は直接的にマグネットコア15内に達してマグネットコア15の回りを貫流する。磁石ケーシング14とこれに螺合したマグネットコア15は、磁石ケーシング14の外周面と弁ケーシング10の内周面との間に、周方向で同じ角度だけ互いにずれている複数の軸方向通路が残されるように、コップ状のケーシング部分101内に挿入されている。第１図には例えば直径方向で互いに対向して位置する２つの軸方向通路21,22が図示されている。これらの軸方向通路21,22は、弁ケーシング10とマグネットコア15の雄ねじ部20との間に残されている環状室23を介して管状流入接続部11に接続されていると共に、他面においては磁石ケーシング14にその開放端の近くに設けられた孔24を介して磁石ケーシング14の内部に連通している。
管状流入接続部11から流入した気化された燃料はこれらの軸方向通路21,22を通って磁石ケーシング14の回りを流れて発生熱を放出する。
磁石ケーシング14の縁は外向きにリング状の支持フランジ25へ向かって曲げ出されており、この支持フランジ25は端面側で軸方向へ突出した環状ウエブ26へ折り曲げられている。
支持フランジ25は帰路ヨーク27の受容のために役立っており、この帰路ヨークは磁石ケーシング14を覆っていて縁側で環状ウエブ26に接触している。帰路ヨーク27は少なくとも２つのはめあい孔28により、キャップ状のケーシング部分102の下側にケーシング部分101に面して突設された保持突起に座着している。キャップ状のケーシング部分102とコップ状のケーシング部分101とのはめ合わせ時にこの帰路ヨーク27は正確なはめあいで環状ウエブ26を備えた支持フランジ25に嵌合して固定的に締め付けられる。帰路ヨーク27には少なくとも１つの弁口34が設けられており、この弁口を通って、管状流入接続部11を通してコップ状のケーシング部分101内に流入した気化した燃料が管状流出接続部12に達することができる。第１図に示す実施例では、２つの弁口34が設けられており、これらの弁口は帰路ヨーク27とマグネットコア15との間に配置された弁閉鎖部材37により閉鎖される。弁閉鎖部材37の中央には中空円筒形のマグネットコア15に対して同軸的に、制限壁52を備えた軸方向の貫通孔51（第１図、第２図）が設けられており、この貫通孔を通して、管状流入接続部11から到来した気化した燃料が弁口34の開放時に管状流出接続部12に達することができる。弁閉鎖部材37は磁気誘導性の材料から製作されており、かつ同時に電磁石13に可動子を形成している。弁閉鎖部材37は弁閉鎖ばね49により弁閉鎖方向に負荷されている。弁閉鎖ばね94は一方においては弁閉鎖部材37に、かつ他方においては中空円筒形のマグネットコア15の内壁に形成された環状の支持肩50に支持されている。電磁石の通電時に弁閉鎖部材37が弁閉鎖ばね49の力に逆らって弁口から離反する方向、すなわち開弁方向に操作される。
帰路ヨーク27の、弁閉鎖部材37とは逆の側の背面はパッキンリング42により、ケーシング部分102に対してシールされており、この結果、帰路ヨーク27と磁石ケーシング14との結合による漏れ損失が回避される。管状流出接続部12はケーシング部分102に同軸的に形成された管状受容部43に嵌合している。管状受容部43内には、半径方向内向きに突出した環状肩上にチェック弁45の弁座44を形成することができ、この弁座上に弁体46が弁ばね47により圧着される。弁ばね47は管状流出接続部12内に設けた対向支持部48に支持されている。チェック弁45は特にタンク脱気弁がいわゆる過給機関に使用された場合に必要である。
第２図は第１図に示した本発明に基づくタンク脱気弁の第１実施例の一点鎖線で囲った部分を拡大図で示したものである。電磁石13の中空円筒形のマグネットコア15はコイル支持体17に配置された励磁コイル16により囲われている。支持肩50には、弁閉鎖部材37を負荷する弁閉鎖ばね49が支持されている。帰路ヨーク27はマグネットコア15に面した側に軸方向で円筒形の凹設部30を備えている。板状又はディスク状に形成された弁閉鎖部材37がこの凹設部30内に突入しており、かつこの凹設部に比して若干小さい直径を有しており、これにより、弁閉鎖部材37の周囲と凹設部30の壁との間に半径方向隙間31が残されている。この半径方向隙間31は、弁閉鎖部材37かその周囲によって凹設部30内で軸方向移動可能に案内されるような寸法に形成されている。凹設部30の底面には、例えば２つの弁口34の存在する領域内に、突起した２つの弁座32が形成されており、この両方の弁座は二重弁座を形成している。これに応じて帰路ヨーク27はタンク脱気弁の弁座体の機能を有している。
弁閉鎖部材37には軸方向に少なくとも２つの貫通孔33が設けられており、これらの貫通孔は仮想円上で互いに同間隔で配置されている。これらの貫通孔33内には緩衝部材35が貫通係合している。弁閉鎖部材37の、二重弁座32へ向いた第１の端面38上に緩衝部材35が半径方向及び周方向へ少なくとも１つの部分領域36にわたって延びており、この部分領域36は、弁座体としての帰路ヨーク27に形成された弁座32と少なくとも同じ大きさを有している。緩衝部材35は、弁閉鎖位置では、弁閉鎖部材37の第１の端面38上を延びる部分領域36で弁口34をシールしており、無通電後に弁閉鎖ばね49の力により弁閉鎖部材37が弁開放位置から弁座32へ衝突する衝撃を緩衝する。さらに、この緩衝部材は弁閉鎖部材37の第１の端面38上で同時に第１の緩衝面40形成している。
弁閉鎖部材37の、マグネットコア15へ向けられた第２の端面39上で緩衝部材35は貫通孔33の存在する領域内で弁閉鎖部材37の外輪郭を越えてこぶ状に隆起している。これにより、緩衝部材35は弁閉鎖部材の第２の端面39上で貫通孔33の領域内に複数の緩衝部分面を形成しており、この緩衝部分面はともに第２の緩衝面41を形成している。電磁石13が充分に通電されると、緩衝部材35はその第２の緩衝面41で、ストッパ54により形成された当接面55に当接する。このようにして、弁閉鎖部材37の第２の端面39と、これに対応するマグネットコア15の端面との金属相互の衝突が阻止もしくは緩衝される。
ストッパ54は例えばリング状に形成され、マグネットコア15の端部にプレスばめされている。
マグネットコア15の回転により、当接面55は端面56と一緒に、ねじ孔19と雄ねじ部20（第１図）とにより形成された調節ねじ部により軸方向に移動調節される。これにより、ストッパ54とコイル支持体17との間に多かれ少なかれ軸方向の隙間が形成される。
緩衝部材35はゴム状の材料から製作されており、このゴム状の材料は加硫により弁閉鎖部材37に結合されることができる。緩衝部材35の緩衝作用は、特に、衝突により生じる緩衝部材35の変形時の内部摩擦の発生に依存する。リング状のストッパ54が例えば非金属材料から形成されていると、タンク脱気弁の磁界のジオメトリの不都合な影響が回避される。さらに、当接面55をマグネットコア15自体により形成することもできる。
第３図は本発明に基づくタンク脱気弁の第２実施例の一部を図示したものである。同じ部品及び同様な作用を有する部分は第１図及び第２図の符号と同じ符号で示されている。第１実施例との著しい相違点は、緩衝部材35と弁閉鎖ばね49との配置の点にある。緩衝部材35はこの場合も同様に部分領域36にわたって延びており、この部分領域は弁座体としての帰路ヨーク37に形成された少なくとも１つの弁座32と少なくとも同じ大きさを有している。第１の部分領域から出発して、緩衝部材35は半径方向内向きに貫通孔51まで、さらにそこから軸方向に制限壁52に沿って貫通孔51を被覆しつつ弁閉鎖部材37の第２の端面39まで延びている。ここのところで緩衝部材35の端面は弁閉鎖部材37の第２の端面39と面一にななっていて第２の緩衝面41を形成している。緩衝部材35は第２の緩衝面41のところで、例えば同様にこぶ状に形成されていてもよく、及び又は弁閉鎖部材37の外輪郭を越えて突出していてもよい。
緩衝面41に対向してマグネットコア15の端面56には、軸方向に突出した隆起部が形成されており、この隆起部が第２の緩衝面41のための当接面55として役立っている。弁閉鎖ばね49は第３図ではマグネットコア15を取り囲んでおり、かつマグネットコア15により部分的に突入されている。支持肩50はマグネットコア15の外周面に配置されている。弁閉鎖ばね49をマグネットコア15の外側に配置したことにより、かつこれによりその直径が増大したことにより、第１図及び第２図の実施例でマグネットコア15の内側に配置された場合に比して、弁支持体27内での弁閉鎖部材37の案内の安定性が向上する。

Claims (8)

1. 内燃機関の燃料タンクから気化した燃料を 内燃機関の吸気通路内に調量して導入するための弁にお いて、弁座体（27）と電磁石（13）のマグネットコア （15）との間に配置された弁閉鎖部材（37）が設けられ ており、該弁閉鎖部材（37）が、貫通開口（51）を有し ており、該貫通開口（51）を、気化した燃料が、開放さ れた弁位置で通流するようになっており、弁閉鎖部材 （37）が、弁座体（27）に向けられた第１の端面（38） と、電磁石（13）に向けられた第２の端面（39）とを有 しており、弁閉鎖部材（37）が、弁閉鎖ばね（49）によ って弁閉鎖方向に負荷されていて、電磁石（13）によっ て弁開放位置に操作可能であり、弁閉鎖部材（37）が、 電磁石（13）の無通電時に第１の端面（38）で、弁座体 （27）に形成された、少なくとも１つの弁開口（34）を 備えた少なくとも１つの弁座（32）に向かって押圧され て保持されるようになっていて、電磁石（13）の通電の 増加時に弁開放位置を占めるようになっており、弁閉鎖 部材（37）に少なくとも１つの緩衝部材（35）が設けら れており、該緩衝部材（35）が、弁閉鎖部材（37）に軸 方向で貫通係合していて、弁閉鎖部材（37）の第１の端 面（38）に、弁座体（27）に向けられた第１の緩衝面 （40）を形成していて、弁閉鎖部材（37）の第２の端面 （39）に、緩衝部材（35）の、軸方向で弁閉鎖部材（3 7）を貫通した区分に直接設けられた、電磁石（13）に 向けられた第２の緩衝面（41）を形成しており、緩衝部 材（35）が、電磁石（13）の無通電時に第１の緩衝面 （40）で少なくとも１つの弁座（32）に接触していて、 電磁石（13）の十分な通電時に第２の緩衝面（41）で当 接面（55）に接触していることを特徴とする、内燃機関 の燃料タンクから気化した燃料を内燃機関の吸気通路内 に調量して導入するための弁。
2. 緩衝部材（35）の第１の緩衝面（40）が、 弁閉鎖部材（37）の第１の端面（38）の部分領域（36） にわたって延びており、該部分領域（36）が、弁座体 （27）に形成された弁座（32）と少なくとも同じ大きさ に寸法設定されており、これによって、緩衝部材（35） が、電磁石（13）の無通電時に弁閉鎖ばね（49）と弁閉 鎖部材（37）とによって弁座体（27）に押圧されるよう になっていて、該弁座体（27）に形成された少なくとも １つの弁開口（34）を閉鎖している、請求項１記載の 弁。
3. 弁閉鎖ばね（49）が、マグネットコア（1 5）を少なくとも部分的に同心的に取り囲んでおり、緩 衝部材（35）が、第１の部分領域（36）から出発して、 弁閉鎖部材（37）に配置された貫通開口（51）の制限壁 （52）に沿って軸方向でほぼ第２の端面（39）にまで延 びている、請求項２記載の弁。
4. 弁閉鎖部材（37）に、１つの仮想円上に互 いに同じ間隔を置いて位置する少なくとも３つの貫通孔 （33）が形成されており、該貫通孔（33）が、緩衝部材 （35）によって、第１の端面（38）から出発してそれぞ れ軸方向で貫通されるようになっており、緩衝部材（3 5）が、弁閉鎖部材（37）の第２の端面（39）でそれぞ れ弁閉鎖部材（37）の外側輪郭を越えて突出していて、 そこに、貫通孔（33）の数に相応して第２の緩衝面（4 1）の緩衝部分面を形成している、請求項２記載の弁。
5. 当接面（55）が、マグネットコア（15）の 端面（56）によって形成されるようになっている、請求 項３または４記載の弁。
6. 当接面（55）が、マグネットコア（15）に 結合された当接体（54）によって形成されるようになっ ている、請求項３または４記載の弁。
7. 当接体（54）が非磁性材料から製作されて いる、請求項３記載の弁。
8. 緩衝部材（35）がゴム状の材料から成って おり、該材料が、弁閉鎖部材（37）に加硫によって結合 されている、請求項１記載の弁。

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