JP3660135B2 - バルブの駆動部の固定構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルブの駆動部の固定構造に関し、一層詳細には、例えば、排気ガス再循環バルブの駆動部と、該駆動部が収容されるハウジングと、センサ装置が収容されるセンサケースとを一体的に固定するバルブの駆動部の固定構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、内燃機関から排出される有害成分を除去するために、排気ガス再循環バルブが用いられている。この排気ガス再循環バルブは、内燃機関から排出される排気ガスを吸気系に再循環させ、前記排気ガス中に含まれるＮＯｘ等の有害成分を減少させるために、前記内燃機関の吸気系と排気系とを連通させる機能を有する。
【０００３】
一般的に、排気ガス再循環バルブは、内燃機関の吸気系と排気系とを連通させる再循環路を弁本体によって開閉する弁と、前記弁を駆動する駆動装置と、前記弁の開閉状態を測定するセンサ装置とから構成される。前記駆動装置は、上側及び下側のステータと、該上側及び下側のステータの間に配されるコイルボビンとを有する。そして、前記駆動装置は金属製のハウジングに収容され、また、前記センサ装置は樹脂製のケースに収容される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した排気ガス再循環バルブにおける上側及び下側のステータは、例えば、ハウジングの内壁面に形成された段部に載置され、固定される。このため、前記ステータや段部を加工する際に寸法誤差が生じた場合、前記上側及び下側のステータとコイルボビンとの間に振動が生じるおそれがある。また、ステータ、コイルボビン及びハウジングは、それぞれ、異なる材質の材料（例えば、ステータはＦｅ、コイルボビンは合成樹脂、ハウジングはＡｌ）から形成されているため、排気ガス再循環バルブが高温となった場合、前記ステータ、コイルボビン及びハウジングの間に発生する振動が増大されたり、クリープによる変形や亀裂が生じるおそれがある。
【０００５】
これに関連する従来技術として、米国特許第５４６０１４６号公報を掲げる。この公報の第３図に開示されている例では、金属製のハウジングと樹脂製のケースとがコイルボビンごと樹脂製のケースでインモールド成形されている。この場合、ステータ、コイルボビン及びハウジングの間に振動が発生することはない。しかし、金属と樹脂の熱膨張率の差によってハウジングまたは樹脂製のケースに亀裂やクリープが生じるおそれがあるとともに、組立作業が煩雑になるという問題や、一度接続された金属製のハウジングと樹脂製のケースを分解し、再利用することが困難であるという問題がある。
【０００６】
また、米国特許第５５８８４１４号公報の第１図に開示されている例では、金属製のハウジングと樹脂製のケースとの接合部分にそれぞれフランジ部分を形成し、このフランジ部分を、前記樹脂製のケースに食い込ませる爪部分を有するかしめ部材で固定することによって、金属製のハウジングと樹脂製のケースとの固定接続を行っている。ここで、コイルボビンと下側のステータとの間にはスプリングワッシャが介在しており、前記コイルボビンと上側及び下側のステータとは前記スプリングワッシャの弾発力によって固定されている。
【０００７】
この場合、金属製のハウジングと樹脂製のケースのフランジ部分は、前記金属製のハウジングと前記樹脂製のケースの熱膨張に備えて、前記かしめ部材に大きな荷重を付加しながら固定する必要がある。従って、金属製のハウジングと樹脂製のケースとの固定接続作業が煩雑となる。また、上述した金属製のハウジングと樹脂製のケースの熱膨張によってかしめ部材にクリープが生じ、その挟持力が低下する懸念がある。さらに、前記かしめ部材は、その爪部分を食い込ませることによって樹脂製のケースに固定されているため、該樹脂製のケースの分解後に再利用することは困難である。
【０００８】
本発明は、前記の不都合を解決するためになされたものであり、バルブの優れた動作性能及び耐久性を維持するとともに、部品点数を削減してバルブの低廉化を実現することが可能なバルブの駆動部の固定構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、冠状弾性部材によりハウジングとセンサケースとを固定するとともに、ステータとコイルボビンとを前記ハウジングと前記センサケースとの間に挟んで固定するように構成している。このように構成することによって、ステータとコイルボビンとをハウジング内に固定するためにスプリングワッシャ等を用いる必要がなくなるため、バルブの低廉化が実現される。また、この場合、コイルボビン等に発生した振動は冠状弾性部材によって吸収されるため、スプリングワッシャ等を用いた場合と同等以上のバルブの動作性能を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るバルブの駆動部の固定構造について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
先ず、本発明の第１の実施の形態が適用される排気ガス再循環バルブ３１０について説明する。
【００１２】
図１に示すように、排気ガス再循環バルブ３１０は、該排気ガス再循環バルブ３１０に結合される図示しない内燃機関の、排気系から吸気系への排気ガスの循環を制御する弁部２０と、ガイド部５０と、前記弁部２０を駆動する駆動部３９０と、前記弁部２０の開閉状態を計測するセンサ部４６０とから構成される。
【００１３】
弁部２０は、弁基体２２を備え、該弁基体２２の、例えば、下面には、内燃機関の排気系と連結される入口ポート２６と、前記内燃機関の吸気系と連結される出口ポート２８とが画成され、この入口ポート２６と出口ポート２８は、該入口ポート２６の上部に画成された上孔３０と、前記弁基体２２内に画成された再循環路３２とによって連通される。上孔３０は、入口ポート２６の上部から弁基体２２の上面に開口するように形成される。入口ポート２６には円環状の弁座３４が配設され、この弁座３４には、前記入口ポート２６および上孔３０を介して弁基体２２を貫通する弁軸３８が挿入される。弁軸３８の先端には弁本体３６が連結され、この弁本体３６は、弁座３４の下端に当接することによって入口ポート２６の開閉を行うことが可能である。弁基体２２の上面は、後述するシール部材７８を介してハウジング３４０の下面に当接され、例えば、複数のねじ７６によって、このハウジング３４０に固定される。
【００１４】
ハウジング３４０は、例えば、金属材料から形成され、円筒状の側壁３４２と、この側壁３４２の下端から一体的且つ図において水平方向に延在する底壁４４とを有する。また、前記ハウジング３４０には、側壁３４２と底壁４４に跨って窓部４５が形成され、この窓部４５を介して前記ハウジング３４０の内部と外部（大気側）とが連通している。さらに、底壁４４の略中心には、孔部４６が画成され、この孔部４６に嵌合するガイド部材５２を貫通して前記弁軸３８が同軸的に挿通される。すなわち、前記ハウジング３４０内に挿入された弁軸３８は、ガイド部５０によって支持される。
【００１５】
ガイド部５０は、弁軸３８を支持するための耐熱性材料（例えば、カーボン焼結体）で形成された前記ガイド部材５２を備え、このガイド部材５２は、内部に軸挿通孔５４が画成された略円筒形状を呈し、上部が大径部５８で下部が小径部５６である大小異径の一体形成物で構成されている。前記ガイド部材５２は、前記弁軸３８に同軸的に配設される耐熱性材料で形成された第１ガイドカバー６０および第２ガイドカバー６６によってその内部に挟持されるとともに、外部から遮蔽される。この場合、第１ガイドカバー６０とガイド部材５２の上面との間および第２ガイドカバー６６とガイド部材５２の下面との間には、それぞれ空間が形成される。
【００１６】
第１ガイドカバー６０は、ガイド部材５２の小径部５６に対応した内径の略カップ状に形成され、開口された上端には、第１フランジ部６２が外方に指向して一体的に設けられる。また、第１ガイドカバー６０の閉塞された底面には、弁軸３８を挿通するための第１孔６４が画成される。そして、第１ガイドカバー６０は、第１フランジ部６２側を上にして弁部２０の上孔３０に挿入され、前記第１フランジ部６２によって、弁基体２２の上面中央に画成された環状溝６３に嵌合係止される。
【００１７】
第２ガイドカバー６６は略カップ状に形成され、その上部側は下部側に比べて小径な小径部６８とされ、その下部側はガイド部材５２の大径部５８に対応した大径部７０とされる。また、第２ガイドカバー６６の閉塞された上面には、弁軸３８を挿通するための第２孔７４が画成され、開口された下端には、第２フランジ部７２が外方に指向して一体的に設けられる。そして、第２ガイドカバー６６は、第２フランジ部７２を下にして孔部４６からハウジング３４０に挿入され、この第２フランジ部７２によって前記ハウジング３４０の下面に係止される。このように構成することにより、ガイド部材５２は第２ガイドカバー６６によってハウジング３４０の底部分から遮蔽され、該ハウジング３４０内に浸入した汚染水等がこのガイド部材５２に浸入することが回避される。
【００１８】
第１フランジ部６２と第２フランジ部７２は、その間にシール部材７８が介在された状態で、ハウジング３４０の下面と弁基体２２の上面によって挟持され、前記の通り、複数のねじ７６によって固定される。ここで、ガイド部５０には、ガイド部材５２の軸挿通孔５４、第１ガイドカバー６０の第１孔６４および第２ガイドカバー６６の第２孔７４を介して弁軸３８が挿入され、軸線方向に沿って変位自在に支持されている。
【００１９】
カバー部８０は、略カップ形状のカバー部材８２を備え、該カバー部材８２の開口された上端にはフランジ部８４が外側に指向して一体的に設けられる。また、カバー部材８２の略中心には、第２ガイドカバー６６の小径部６８に対応した直径の孔部８６が画成され、その周辺には、複数の通気孔８８が画成される。ここで、カバー部材８２の底面は、その中心部分が上に傾斜した凸状に形成されることが好ましい。そして、カバー部材８２のフランジ部８４が溶接等によって後述する第２支持部材９４に固着され、孔部８６に第２ガイドカバー６６の小径部６８が嵌入される。
【００２０】
この場合、ハウジング３４０の底部分と駆動部３９０および第２ガイドカバー６６の第２孔７４との間にはカバー部材８２が介在することとなる。また、カバー部材８２の底面は、上記したように、その中心部分が上に傾斜した凸状に形成されているため、通気孔８８を介してカバー部材８２内に浸入した汚染水等は、凸状部分の周囲に形成される凹状部分に溜まり、再び前記通気孔８８を通って排出される。従って、窓部４５を介してハウジング３４０内に浸入した汚染水等が、第２ガイドカバー６６の内部（ガイド部材５２）や駆動部３９０に浸入することが回避される。また、弁軸３８に沿って、第１ガイドカバー６０の第１孔６４、ガイド部材５２の軸挿通孔５４および第２ガイドカバー６６の第２孔７４を介してハウジング３４０内に侵入した排気ガスは、通気孔８８および窓部４５を介して該ハウジング３４０の外部に排出される。
【００２１】
駆動部３９０は、略円柱形状の内孔を有する第１支持部材（第１のステータ）３９２および第２支持部材（第２のステータ）９４を備え、前記第１支持部材３９２が上部に、前記第２支持部材９４が下部に位置するようにハウジング３４０内に配設されて一組の磁極部材を構成する。
【００２２】
第１支持部材３９２は、弁軸３８に直交するように延在してハウジング３４０の上部に端部が接する第１フランジ部３９６と、前記弁軸３８に沿って延在する第１円筒部９３とを含む。
【００２３】
一方、第２支持部材９４は、弁軸３８に直交するように延在してハウジング３４０の下部に端部が接する第２フランジ部９８と、前記弁軸３８に沿って延在し、且つ前記第１支持部材３９２の第１円筒部９３と対向する第２円筒部９７とを含む。ここで、第２円筒部９７は、その外径が上にいくに従って小さくなるテーパ状に形成されている。このような構造とすることによって、後述するプランジャ１１０に加わる軸線方向の電磁力が、該プランジャ１１０の位置に比例する。
【００２４】
図２に示すように、第２支持部材９４の第２フランジ部９８は、ハウジング３４０の内壁面に形成された段部３９５に接しており、これによって前記第２支持部材９４の下方向への変位が規制される。一方、第１支持部材３９２は、該第１支持部材３９２、第２支持部材９４およびハウジング３４０から形成された空所１００に配されるコイル（コイルボビン）１０２と接し、前記コイル１０２及び前記第２支持部材９４を介して下方向への変位が規制される。この場合、第１支持部材３９２の第１フランジ部３９６と、ハウジング３４０の内壁面に形成された段部３９７との間には所定間隔δ′の隙間が設けられており、前記第１支持部材３９２と前記ハウジング３４０とは直接は固定されていない。また、コイル１０２には、図示しない電源装置が接続されている。
【００２５】
第２フランジ部９８の下面には、図１に示すように、前記カバー部材８２のフランジ部８４が固着される。ここで、第２支持部材９４、ハウジング３４０の側壁３４２および底壁４４とによって空間が形成され、この空間は窓部４５を介して外部と連通している。この場合、弁部２０およびガイド部５０を介してハウジング３４０内に伝達された排気ガスの熱は、窓部４５を通って外部に排出されるため、前記熱が駆動部３９０に伝達されることが阻止される。
【００２６】
第１支持部材３９２および第２支持部材９４の内孔には、非磁性体材料からなる略カップ形状のスリーブ部材１０６が、その底面を下にして挿入され、開口された該スリーブ部材１０６の上端を外方向に湾曲して形成された突起部１０８によって前記第１支持部材３９２の上端に係止される。このスリーブ部材１０６の底面には、後述する第１弾性部材１３２のガイドとして機能する、下に凸のカップ状の凹部１１６が形成され、その略中心には、前記ハウジング３４０内に挿入された弁軸３８が挿通される孔が画成される。
【００２７】
スリーブ部材１０６の内部には、磁性体からなる略円筒状のプランジャ１１０が、該スリーブ部材１０６の内面を摺動自在に、且つ前記弁軸３８と同軸的に挿入される。そして、このプランジャ１１０と弁軸３８は、該プランジャ１１０の内面に形成された突起部１１２を介して連結手段１２０によって連結される。
【００２８】
すなわち、連結手段１２０は、第１リテーナ１２２を備え、この第１リテーナ１２２は、スリーブ部材１０６の底面に形成された凹部１１６に対応した、プランジャ１１０の内径より小さい径の略円盤状に形成され、その外周端には、下方向に湾曲した第１湾曲部１２３が設けられる。また、第１リテーナ１２２の略中心には、第１係着用孔１２４が画成され、この第１係着用孔１２４を弁軸３８の外周面に画成された第１環状溝１３０にはめ込むことによって、前記弁軸３８に係着され、第１弾性部材１３２および／または第２弾性部材１３４による上方向への付勢によって固定される。
【００２９】
第１弾性部材１３２は、第１リテーナ１２２およびスリーブ部材１０６の凹部１１６に対応した直径の略円筒形状に形成され、前記第１リテーナ１２２と凹部１１６の間に、弁軸３８と同軸的に配設される。このとき、第１弾性部材１３２は、第１リテーナ１２２の第１湾曲部１２３と凹部１１６の周囲の傾斜構成によって、図１において水平方向の変位が規制される。
【００３０】
第２弾性部材１３４は、第１弾性部材１３２より小さい径の略円筒形状に形成され、前記第１弾性部材１３２の内側に、弁軸３８と同軸的に配設される。また、第２弾性部材１３４は、上端が第１リテーナ１２２に、下端が第２リテーナ１３６に当接し、前記第１リテーナ１２２を上方向に、前記第２リテーナ１３６を下方向に付勢する。このとき、第２弾性部材１３４は、弁軸３８および第２リテーナ１３６の第２湾曲部１３８によって、図１において水平方向の変位が規制される。
【００３１】
第２リテーナ１３６は、第１リテーナ１２２より下方向に所定間隔離間した弁軸３８上に配設される。この第２リテーナ１３６は、第２弾性部材１３４に対応して、前記第１リテーナ１２２より小さい径の略円盤状に形成され、その外周端には、上方向に湾曲した第２湾曲部１３８が設けられる。この第２湾曲部１３８によって、第２弾性部材１３４は、図１において水平方向の変位が規制される。また、第２リテーナ１３６の略中心には、第２係着用孔１４０が画成され、この第２係着用孔１４０を、弁軸３８に形成された第２環状溝１４４にはめ込むことによって前記弁軸３８に係着され、第２弾性部材１３４による下方向の付勢によって固定される。この場合、この第２リテーナ１３６は、スリーブ部材１０６の凹部１１６に当接することによって、プランジャ１１０の下限を規制する。
【００３２】
弁軸３８に沿った第１リテーナ１２２の上部側には、第３リテーナ１４６が該弁軸３８に対して摺動自在に配設される。この第３リテーナ１４６は、第１リテーナ１２２と略同一の径の略円盤状に形成され、その外周端には、上方向に湾曲した第３湾曲部１４８が設けられる。この第３リテーナ１４６の略中心には、弁軸３８を挿入するための摺動孔１５０が画成される。そして、第３リテーナ１４６は、第３弾性部材１５４によって下方向に付勢される。
【００３３】
第３弾性部材１５４は、第３リテーナ１４６に対応した、第１弾性部材１３２と略同一の径の略円筒形状に形成され、前記第３リテーナ１４６とセンサケース４６２の間に、弁軸３８と同軸的に配設される。そして、第３弾性部材１５４は、第３リテーナ１４６の第３湾曲部１４８と、センサケース４６２の下端に形成された軸受１６６の外周面によって、図１において水平方向の変位が規制される。
【００３４】
プランジャ１１０には、弁軸３８側に突出する突起部１１２が形成されており、この突起部１１２の上面には第３リテーナ１４６が、下面には第１リテーナ１２２が当接する。そして、コイル１０２に電流または電圧が印加されていない状態では、プランジャ１１０は、第１弾性部材１３２による上方向の付勢によって、上限位置に停止される。このとき、弁本体３６は、弁座３４に着座している（閉弁状態）。ここで、第３弾性部材１５４は、第３リテーナ１４６を介してプランジャ１１０を下方向に付勢することにより、このプランジャ１１０のセンサケース４６２の下面への衝突および弁本体３６の弁座３４への衝突の際の衝撃を緩衝する。また、プランジャ１１０の突起部１１２は第１リテーナ１２２に常に当接され、前記第１リテーナ１２２が前記突起部１１２から離間して発生する懸念のある振動が阻止される。
【００３５】
センサ部４６０は、該センサ部４６０を収容する、例えば、樹脂材料で形成されたセンサケース４６２を備え、このセンサケース４６２は、ハウジング３４０の上部に接続される。この場合、センサケース４６２とハウジング３４０との間は、Ｏリング１６３によって密閉される。
【００３６】
図示しないセンサに連結されたセンサ部４６０のセンサロッド１６４は軸受１６６に支持され、該センサロッド１６４の先端は、弁軸３８の後端に連結される。そして、弁本体３６による弁部２０の開閉状態は、弁軸３８およびセンサロッド１６４を介してセンサに伝達され、該センサによって測定される。この測定結果は、センサケース４６２内に配設された図示しないコネクタを介して図示しない制御回路に送られる。また、このセンサケース４６２内には、コイル１０２と図示しない電源装置とを接続するための図示しないコネクタが配設される。そして、センサケース４６２とハウジング３４０との接続部分は、固定手段１７０によって固定される。
【００３７】
固定手段１７０は、ハウジング３４０の上端外周面に画成された断面略コ字状の環状溝１９０と、センサケース４６２の下部側外周面に形成された段部１９２とを介して前記センサケース４６２とハウジング３４０との接合部分に装着される冠状弾性体（冠状弾性部材）１７２とを有する。
【００３８】
冠状弾性体１７２は、図３に示すように、該冠状弾性体１７２が取着されるセンサケース４６２およびハウジング３４０の外周面の形状に対応した環状の円筒部１７４を有し、この円筒部１７４の上端には、内側に指向してフランジ部１７６が一体的に設けられる。ここで、冠状弾性体１７２は、金属材料等からなる弾性部材で形成される。円筒部１７４には、ハウジング３４０の環状溝１９０に対応した位置に、複数の切り起こし部１８０が設けられ、この切り起こし部１８０は、下部側の第１爪部１８２と、上部側の第２爪部１８４とから構成される。
【００３９】
第１爪部１８２は、図４に示すように、例えば、円筒部１７４を構成する部材を、ハウジング３４０の環状溝１９０の高さより短くなるように内方向に屈曲して形成される。また、図５に示すように、円筒部１７４を構成する部材を上方に向けて且つ内方へと切り欠いて形成された第１爪部２５２を有する冠状弾性体２５０を前記冠状弾性体１７２に代替して設けるようにしてもよい。そして、この第１爪部１８２（または２５２）は、前記環状溝１９０に弾性的に係着され、冠状弾性体１７２（または２５０）の抜け落ちを防止する。
【００４０】
円筒部１７４の、第１爪部１８２より上方に所定間隔離間した部分には、第２爪部１８４が設けられる。この第２爪部１８４は、図４に示すように、円筒部１７４を構成する部材の頂部近傍を下方に向け且つ内方へと切り欠かれ、その先端部は前記第１爪部１８２の先端部に対峙する。そして、第２爪部１８４は、センサケース４６２の外面に当接して、冠状弾性体１７２のそれ以上の押し込みを阻止する。ここで、図６に示すように、センサケース４６２の前記第２爪部１８４に対応する位置にスリット２０２を設けるようにしてもよい。この場合、前記第２爪部１８４はセンサケース４６２に直接接触していない。
【００４１】
図４に示すように、第２爪部１８４の上部は断面が湾曲した第１湾曲部１８５として形成され、また、この第１湾曲部１８５の終端部から内方へと延在し且つ前記第１湾曲部１８５とは逆方向へと緩やかに湾曲する第２湾曲部１８６が形成される。この第２湾曲部１８６は、実質的にフランジ部１７６を形成する。第２湾曲部１８６は、センサケース４６２の段部１９２に当接し、第１湾曲部１８５と第２湾曲部１８６によって生ずる弾発力によってこのセンサケース４６２を押圧する。すなわち、冠状弾性体１７２は、切り起こし部１８０の環状溝１９０への係着と、第１、第２湾曲部１８５、１８６による押圧作用によって、センサケース４６２とハウジング３４０の接合部分を固定する。
【００４２】
この場合、図２に示すように、センサケース４６２の下端は第１支持部材３９２の第１フランジ部３９６に直接接している。また、ハウジング３４０の上端とセンサケース４６２との間には、所定間隔δの隙間が設けられている。従って、前記冠状弾性体１７２による押圧力は、第１支持部材３９２、コイル１０２及び第２支持部材９４を介して前記センサケース４６２と前記ハウジング３４０との間に加わるため、該センサケース４６２と該ハウジング３４０とが固定されると同時に、前記第１支持部材３９２、コイル１０２及び第２支持部材９４が前記ハウジング３４０内に固定される。
【００４３】
ここで、第１爪部１８２の上端と第２湾曲部１８６の下面との間の軸線方向の寸法は、環状溝１９０の上面と段部１９２の上面との間の幅寸法より小さいものとする。また、第１爪部１８２の上端と第２爪部１８４の下端との間隔は、環状溝１９０の上面から前記第２爪部１８４が当接するセンサケース４６２の外周面の間隔より大きいものとする。
【００４４】
本実施の形態に係る排気ガス再循環バルブ３１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作並びに作用効果について説明する。
【００４５】
まず、固定手段１７０の組付作業について説明する。
【００４６】
ハウジング３４０とセンサケース４６２の固定は、図７に示すように、該ハウジング３４０とセンサケース４６２とを接続し、その接続部分を冠状弾性体１７２によって固定することにより行われる。
【００４７】
すなわち、ハウジング３４０とセンサケース４６２の接続部分に、冠状弾性体１７２を前記センサケース４６２側から挿入し（図４（ａ））、この冠状弾性体１７２の上面に押圧部材１９８を当接させて下方向に押し込む。このとき、第１爪部１８２は、ハウジング３４０およびセンサケース４６２の外周面に接触し、外方向に押圧されるため、外方向に弾性変形する（図４（ｂ））。
【００４８】
次いで、第２湾曲部１８６が段部１９２に当接すると（図４（ｃ））、前記第１、第２湾曲部１８５、１８６を弾性変形させながら、この冠状弾性体１７２をさらに押し込む。そして、第１爪部１８２が、環状溝１９０と対向する位置に到達すると、この第１爪部１８２は、前記環状溝１９０が形成する空間によって外方向に対する押圧力から解放され、元の状態に戻る。ここで、押圧部材１９８を離間させると、冠状弾性体１７２には、フランジ部１７６の弾発力によって上方向に変位する力が働く。しかしながら、第１爪部１８２の上端が、環状溝１９０の上面に当接することにより、この冠状弾性体１７２は、上方向への変位が規制される。従って、冠状弾性体１７２は、第２湾曲部１８６と第１爪部１８２との間に働く挟持力によって、センサケース４６２とハウジング３４０の接合部分を固定する（図４（ｄ））。このとき、第１支持部材３９２、コイル１０２及び第２支持部材９４もハウジング３４０内に固定される。なお、以下の説明において、このような冠状弾性体１７２の装着位置を、適正セット位置と記す。
【００４９】
ところで、押圧部材１９８による冠状弾性体１７２の押し込みをさらに継続した後（図４（ｅ））、前記押圧部材１９８をこの冠状弾性体１７２から離間させると、該冠状弾性体１７２は、フランジ部１７６の弾発力によって、適正セット位置まで戻る（図４（ｄ））。また、冠状弾性体１７２をさらに下まで押し込むと、第２爪部１８４がセンサケース４６２の外面に接触する（図４（ｆ））。ここで、第２爪部１８４は、円筒部１７４を構成する部材を一辺のみ切り欠いて、断面半球状に塑性変形させて形成されているため、外力による弾性変形を生じにくい。従って、冠状弾性体１７２は、第２爪部１８４による規制によって、それ以上押し込まれることが阻止される。そして、押圧部材１９８が離間すると、冠状弾性体１７２は、フランジ部１７６の弾発力によって適正セット位置まで戻る（図４（ｄ））。
【００５０】
このように、冠状弾性体１７２は、ハウジング３４０とセンサケース４６２の接合部分への押し込み時に、第１爪部１８２が弾性変形するため、センサケース４６２またはハウジング３４０が該第１爪部１８２によって損傷されることがない。また、低荷重で押し込みを行うことができるため、ハウジング３４０とセンサケース４６２を固定するために、大型の固定装置を用いる必要がなくなる。従って、ハウジング３４０とセンサケース４６２の固定を容易に行うことが可能である。
【００５１】
また、冠状弾性体１７２を適正セット位置を超えて押し込んだ場合であっても、この冠状弾性体１７２は、フランジ部１７６の弾発力によって適正セット位置まで戻る。また、冠状弾性体１７２のさらなる押し込みは、第２爪部１８４によって規制される。従って、冠状弾性体１７２の装着作業を容易に行うことができる。
【００５２】
次に、排気ガス再循環バルブ３１０の動作について説明する。
【００５３】
この排気ガス再循環バルブ３１０においては、駆動部３９０のコイル１０２に電流または電圧を印加することによって弁部２０の開弁動作が行われ、前記コイル１０２への電流または電圧の印加を停止することによって前記弁部２０の閉弁動作が行われる。
【００５４】
すなわち、図示しない制御回路の指示に基づいて、図示しない電源装置からコイル１０２に所定値の電流または電圧が印加されると、該コイル１０２から磁界が発生し、プランジャ１１０が下方向の電磁力を受ける。ここで、第２支持部材９４の第２円筒部９７は、その外径が上にいくに従って小さくなるテーパ状に形成されているため、プランジャ１１０に加わる軸線方向の電磁力が、該プランジャ１１０の位置に比例する。
【００５５】
そして、プランジャ１１０が、突起部１１２を介して第１リテーナ１２２を押圧し、第１弾性部材１３２の弾発力に対抗しながら下方向に変位すると、前記第１リテーナ１２２と連結する弁軸３８は、ガイド部材５２のガイド作用下に下方向に変位する。このとき、この弁軸３８に結合された弁本体３６が下方向に変位し、弁座３４から離間することによって、入口ポート２６と出口ポート２８の間が連通される（開弁状態）。そして、このプランジャ１１０は、前記した電磁力と第１弾性部材１３２の弾発力がつり合う位置で停止する。すなわち、弁部２０の開閉量は、コイル１０２に印加される電流または電圧の強弱によって決定される。
【００５６】
ここで、プランジャ１１０は、第２リテーナ１３６によってその下限位置が規制されている。従って、プランジャ１１０がスリーブ部材１０６の底面に衝突し、損傷することが回避される。
【００５７】
次いで、コイル１０２への電流または電圧の印加を停止すると、第１弾性部材１３２の弾発力による上方向の付勢によってプランジャ１１０が上昇し、これに伴って弁軸３８は、ガイド部材５２のガイド作用下に上方向に変位する。そして、この弁軸３８に結合された弁本体３６が弁座３４に着座し、入口ポート２６が閉塞される（閉弁状態）。
【００５８】
ここで、第３弾性部材１５４は、第３リテーナ１４６を介してプランジャ１１０を下方向に付勢することにより、このプランジャ１１０のセンサケース４６２の下面への衝突の際の衝撃を緩衝するとともに、第２リテーナ１３６および弁軸３８を介して、弁本体３６の弁座３４への衝突の際の衝撃をも緩衝する。また、この第３弾性部材１５４による下方向の付勢によって、プランジャ１１０の突起部１１２は第１リテーナ１２２に常に当接され、これらの離間による振動の発生が阻止される。また、プランジャ１１０と第１リテーナ１２２は直接結合されていないため、閉弁動作時に前記プランジャ１１０の慣性力が弁軸３８に加わらない。従って、弁本体３６の弁座３４への衝突時に、該弁本体３６または弁座３４が損傷することが回避される。
【００５９】
このような、弁本体３６による入口ポート２６の開閉状態は、弁軸３８およびセンサロッド１６４を介して図示しないセンサに伝達され、該センサによる測定結果は、前記した制御回路にフィードバックされる。
【００６０】
ところで、ハウジング３４０およびセンサケース４６２に排気ガスの熱が伝わると、この熱によって該ハウジング３４０およびセンサケース４６２は熱膨張を生じる。ここで、この熱膨張によって冠状弾性体１７２による挟持幅が変化した場合であっても、この変化は、フランジ部１７６によって吸収される。従って、ハウジング３４０および／またはセンサケース４６２の接合部分に、クラック等が発生する問題を回避することができる。また、センサケース４６２および／または冠状弾性体１７２自体にクリープが生じることも阻止される。
【００６１】
このように、排気ガス再循環バルブ３１０では、冠状弾性体１７２は、ハウジング３４０の環状溝１９０に係着し、該冠状弾性体１７２の抜け落ちを防止する第１爪部１８２と、優れた弾発力によって、センサケース４６２を下方向に押圧するフランジ部１７６とを有し、前記第１爪部１８２とフランジ部１７６の間に働く挟持力によって、ハウジング３４０とセンサケース４６２の接合部分を固定する。従って、固定手段１７０を簡易な構造で構成することができるとともに、ハウジング３４０とセンサケース４６２を確実に固定することができる。また、冠状弾性体１７２の取り外しも可能となる。
【００６２】
さらに、冠状弾性体１７２の円筒部１７４の内径は、センサケース４６２およびハウジング３４０の接合部分の外径と略同一であるため、この円筒部１７４によって、センサケース４６２とハウジング３４０の横方向の相対変位を規制することができる。
【００６３】
さらにまた、冠状弾性体１７２は、略カップ状に形成されるため、プレス加工等によって容易に製造することができる。また、ハウジング３４０およびセンサケース４６２に固定用のフランジ部分等を設ける必要がないため、排気ガス再循環バルブ３１０の小型化が実現される。
【００６４】
またさらに、冠状弾性体１７２によってセンサケース４６２とハウジング３４０とが固定されると同時に、第１支持部材３９２、コイル１０２及び第２支持部材９４も前記ハウジング３４０内に固定される。すなわち、冠状弾性体１７２は、センサケース４６２とハウジング３４０とを固定するための手段と、第１支持部材３９２、コイル１０２及び第２支持部材９４を前記ハウジング３４０内に固定するための手段とを兼ねる。この場合、コイル１０２と第１支持部材３９２または第２支持部材９４との間にスプリングワッシャ等を介在させる必要がないため、部品点数が削減され、排気ガス再循環バルブ３１０の低廉化が実現される。
【００６５】
また、コイル１０２等に発生した振動は冠状弾性体１７２によって吸収されるため、排気ガス再循環バルブ３１０においては、スプリングワッシャを用いた場合と同等以上の動作性能を得ることができる。
【００６６】
さらに、第１支持部材３９２はハウジング３４０に直接固定されていないため、前記第１支持部材３９２を前記ハウジング３４０に圧入する作業が不要であるとともに、前記ハウジング３４０内の段部３９７近傍に精密な加工を施す必要がない。
【００６７】
さらにまた、コイル１０２は第２支持部材９４の第２フランジ部９８の上面に載置され、固定されているため、前記コイル１０２のハウジング３４０に対する位置決めを正確に行うことができる。
【００６８】
またさらに、ハウジング３４０内の駆動部３９０等から発生した振動は、ハウジング３４０側に伝わる際、冠状弾性体１７２によるダンパ作用によって減衰されるため、センサ部４６０における測定結果に誤差が生じることを回避することができる。
【００６９】
次に、本発明の第２の実施の形態が適用される排気ガス再循環バルブ６１０について説明する。なお、第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。以下、後述する第３の実施の形態についても同様とする。
【００７０】
図８に示すように、第１支持部材６９２は、第１フランジ部６９６を介してハウジング６４０の内壁面に設けられた段部６９３に固定されるように、前記ハウジング６４０内に圧入されている。また、第１フランジ部６９６には孔部６９７が形成され、この孔部６９７には、コイル７０２に一体的に設けられた突部７０３が挿通している。さらに、センサケース７６２の下面は、前記突部７０３と当接可能なように幅広に形成されている。この場合、第１支持部材６９２とセンサケース７６２との間及び前記第１支持部材６９２とコイル７０２の上面との間には所定間隔の隙間が設けられている。
【００７１】
そして、センサケース７６２とハウジング６４０との接合部分に冠状弾性体１７２が取り付けられると、該冠状弾性体１７２よる弾発力は、前記センサケース７６２と接する突部７０３、コイル７０２、第２支持部材９４、段部３９５を介して前記センサケース７６２と前記ハウジング６４０との間に加わる。このとき、センサケース７６２とハウジング６４０とが固定されるとともに、コイル７０２と第２支持部材９４とが前記ハウジング６４０内に固定される。
【００７２】
この場合、第１支持部材６９２はハウジング６４０に直接固定されているため、コイル７０２の高さ方向の寸法に誤差が含まれている場合でも、第１支持部材６９２と第２支持部材９４との位置関係を一定に保つことができる。
【００７３】
次に、本発明の第３の実施の形態が適用される排気ガス再循環バルブ８１０について説明する。
【００７４】
図９に示すように、センサケース９６２の下端には、該センサケース９６２と一体的に突部９６３が形成されている。そして、この突部９６３は、センサケース９６２をハウジング６４０に装着した状態において、第１支持部材６９２の第１フランジ部６９６に形成された孔部６９７に挿通している。この場合、突部９６３の下端は、コイル１０２に当接する。また、第１支持部材６９２とセンサケース９６２の下面との間及び前記第１支持部材６９２とコイル１０２の上面との間には所定間隔の隙間が設けられている。
【００７５】
そして、センサケース９６２とハウジング６４０との接合部分に冠状弾性体１７２が取り付けられると、該冠状弾性体１７２による弾発力は、前記センサケース９６２の突部９６３と接するコイル１０２、第２支持部材９４、段部３９５を介して前記センサケース９６２とハウジング６４０との間に加わる。このとき、センサケース９６２とハウジング６４０とが固定されるとともに、コイル１０２と第２支持部材９４とが前記ハウジング６４０内に固定される。
【００７６】
この第３の実施の形態においても、第２の実施の形態と同様に、第１支持部材６９２がハウジング６４０に直接固定されているため、コイル１０２の高さ方向の寸法に誤差が含まれている場合でも、第１支持部材６９２と第２支持部材９４との位置関係を一定に保つことができる。
【００７７】
【発明の効果】
本発明に係るバルブの駆動部の固定構造によれば、ハウジングとセンサケースとを固定するための手段が駆動部のステータとコイルボビンとを固定するための手段を兼ねるように構成されているため、部品点数が削減され、前記バルブの低廉化が実現される。この場合、コイルボビン等に発生した振動は前記手段によって吸収されるため、バルブの優れた動作性能及び耐久性が維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るバルブの駆動部の固定構造が適用される排気ガス再循環バルブを示す断面図である。
【図２】前記バルブの駆動部の固定構造を示す部分断面図である。
【図３】ハウジングとセンサケースとを固定する冠状弾性体を示す斜視図である。
【図４】前記冠状弾性体の詳細な構造を示す部分断面図である。
【図５】前記冠状弾性体の詳細な構造を示す部分断面図である。
【図６】スリットを有するセンサケースとハウジングとの接合部分に冠状弾性体が装着された状態を示す断面図である。
【図７】固定手段の組付作業を示す工程説明図である。
【図８】第２の実施の形態に係るバルブの駆動部の固定構造を示す部分断面図である。
【図９】第３の実施の形態に係るバルブの駆動部の固定構造を示す部分断面図である。
【符号の説明】
９４…第２支持部材 ９８…第２フランジ部
１０２…コイル １７０…固定手段
１７２…冠状弾性体 １７４…円筒部
１７６…フランジ部 １８０…切り起こし部
１８２、２５２…第１爪部 １８４…第２爪部
１９０…環状溝 １９２…段部
３１０、６１０、８１０…排気ガス再循環バルブ
３４０、６４０…ハウジング ３９０…駆動部
３９２、６９２…第１支持部材 ３９５、３９７…段部
３９６、６９６…第１フランジ部
４６２、７６２、９６２…センサケース

Claims (7)

1. 流体の流路を開閉する弁部を駆動する駆動部と、
   前記駆動部を構成するステータと、
   前記駆動部を構成するコイルボビンと、
   前記駆動部が収容されるハウジングと、
   前記弁部の開閉状態を測定するセンサ部が収容されるセンサケースと、
   前記ハウジングと前記センサケースとの接合部分の外面形状に対応して冠形状に形成された、前記ハウジングと前記センサケースとを固定するための冠状弾性部材とを有し、
   前記冠状弾性部材を前記接合部分に弾性的に嵌合することによって、前記ハウジングと前記センサケースとが固定されるとともに、前記ステータと前記コイルボビンとが前記ハウジングと前記センサケースとの間に挟まれて固定されることを特徴とするバルブの駆動部の固定構造。
2. 請求項１記載の構造において、
   前記ステータは、前記ハウジングの開放端側に設けられ、前記センサケースと接する第１のステータと、
   前記ハウジングの閉塞端側に設けられ、前記第１のステータとの間に前記コイルボビンを挟んで保持するとともに、前記ハウジングの内面と接して前記閉塞端側への変位が規制される第２のステータとを有し、
   前記接合部分における前記ハウジングの開放端側の端面と、該端面と対向する前記センサケースとの間には、前記センサケースの前記ハウジングに対する装着方向に沿って所定間隔の隙間が設けられていることを特徴とするバルブの駆動部の固定構造。
3. 請求項１記載の構造において、
   前記ステータは、前記ハウジングの開放端側に固定される第１のステータと、前記ハウジングの閉塞端側に設けられ、該ハウジングの閉塞端側への変位が規制されるとともに、前記センサケースとの間に前記コイルボビンを挟んで保持する第２のステータとを有し、
   前記接合部分における前記ハウジングの開放端側の端面と、該端面と対向する前記センサケースとの間には、前記センサケースの前記ハウジングに対する装着方向に沿って所定間隔の隙間が設けられていることを特徴とするバルブの駆動部の固定構造。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構造において、
   前記冠状弾性部材は、
   前記ハウジングと前記センサケースとの接合部分の外周形状に対応して形成された円筒形状部分と、
   前記接合部分の上面の形状に対応して、前記円筒形状部分の一端から内方向に延在する弾性材料で形成されたフランジ部分とを有し、
   前記フランジ部分が前記接合部分の上面に当接することによって、前記冠状弾性部材の前記ハウジング側への変位が規制されることを特徴とするバルブの駆動部の固定構造。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の構造において、
   前記冠状弾性部材の円筒形状部分に設けられる爪部と、
   前記ハウジングの上端部分の外周面に画成された溝とを有し、
   前記爪部が前記溝に係合することによって、前記冠状弾性部材の前記センサケース側への変位が規制されることを特徴とするバルブの駆動部の固定構造。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の構造において、
   前記冠状弾性部材の円筒形状部分における前記爪部に対する前記センサケース側に設けられる他の爪部を有し、
   前記他の爪部が前記ハウジングと前記センサケースとの接合部分の上部に当接することによって、前記冠状弾性部材の前記ハウジング側への変位が規制されることを特徴とするバルブの駆動部の固定構造。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の構造において、
   前記冠状弾性部材のフランジ部分は、前記ハウジングと前記センサケースとの接合部分における該センサケースの上部に形成された段状部分に当接する突起状部分を有することを特徴とするバルブの駆動部の固定構造。

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