JP3863186B2 - 電磁弁 - Google Patents

Description

背景技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、特に自動車における燃料タンク空気抜きのための電磁弁に関する。
このような形式の、自動車の内燃機関の吸気通路内へ、気化した燃料を調量して導入するための公知の電磁弁では（ドイツ連邦共和国特許出願公開第４２４４１１３号明細書）、弁部材の、磁心に面した側を越えて突出する、前記弁部材に配置された緩衝エレメントの第２の緩衝区分が、狭幅な環状部を形成しており、この環状部はその比較的小さい横断面に基づき摩耗しやすいので、電磁弁は、古くなるにつれて、ノイズ発生を増大させる傾向にある。なぜならば、環状部の摩耗により、弁の開放時に金属性の部分が互いに衝突し合うからである。しかし、改善された長期間のノイズ緩衝を得る目的で、弁部材に設けられた貫流開口のスリーブ状の内張りの肉厚さ、ひいては突出する環状部の横断面を任意に拡大させることができない。なぜならば、これによって電磁石の磁力が減じられ、ひいては、迅速な弁開放のためには磁力がもはや十分ではなくなるからである。
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の本発明による電磁弁は、次のような利点を有している。つまり、本発明によれば軸方向溝の形成に基づき、弁部材を迅速に運動させるために十分となる磁束を得るために必要となる強磁性の可動子材料が弁部材において、著しく失われることなしに、より多くの緩衝材料を第２の緩衝区分に収納することができる。貫通開口の全周に亘って分配されて配置された各軸方向溝の間には、まだ十分な材料横断面が残っているので、弁部材の磁気抵抗は僅かに増大するに過ぎない。公知の電磁弁に比べて、貫通開口に設けられた緩衝材料内張りの同じ肉厚さを維持したまま、第２の緩衝区分は、付加的な緩衝面だけ増大させられており、この付加的な緩衝面は、各軸方向溝の端面に沿って、この端面を越えて突出する緩衝材料によって得られる。さらに、前記端面を越えて突出する、貫通開口のための内張りの材料環状部の高さを小さくすることができる。これにより、磁力の増強が生ぜしめられる。
請求項２以下に記載の構成によって、請求項１に記載の電磁弁の有利な構成および改良が可能である。
本発明の有利な構成によれば、各軸方向溝内の緩衝材料の、弁部材の磁心に面した側の端面を越える突出寸法が、０．１ｍｍで寸法設定されていて、それに対して環状の第２の緩衝区分の、弁部材の同じ前記端面を越える突出寸法は、０．２ｍｍである。このような環状の緩衝区分はこの際、くさび形に先細りになる環状区分によって形成されると有利であり、この場合、くさび先端が弁部材とは反対の側に向けられている。有利には、貫通開口の全周に亘ってそれぞれ９０°だけ互いにずらされて配置された全部で４つの軸方向溝が設けられており、これらの軸方向溝の溝幅が、周方向で見た軸方向溝の間隔寸法よりもはるかに小さく形成されている。寸法設定および形状付与によるこれらの全ての構成から、弁部材を負荷するばね力に抗して該弁部材を迅速に運動させるための、電磁石によって付与されるべき最大力と、長期間のノイズ緩衝との間に良好な状態が生ぜしめられる。
図面
次に図示の実施例に基づき本発明を詳しく説明する。
第１図は、燃料タンク空気抜き弁の縦断面図であり、
第２図は、第１図の区分ＩＩの拡大図であり、
第３図は、第１図または第２図に図示された弁における弁部材の平面図であり、
第４図は、第３図に図示の弁部材を線ＩＶ−ＩＶに沿って部分的に断面した側面図である。
実施例の説明
第１図に縦断面図に、任意の電磁弁のための実施例として図示した燃料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へ、調量して混加するために働く。このような燃料タンク空気抜き弁の原理的な構造および機能は、例えば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。この燃料タンク空気抜き弁は、２つの部分から成る弁ケーシング１０、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を閉じ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。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に後置された、活性炭で充てんされた、気化した燃料のためのキャニスタに接続するための流入管片１１を保持している。それに対して、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を保持している。流入管片１１および流出管片１２は、互いに整合するようにそれぞれ軸方向で両ケーシング部分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。
電磁石１３は、ポット状の電磁石ケーシング１４と、円筒状の励磁コイル１６とを有しており、電磁石ケーシング１４は、ポット底部を貫通する中空円筒状の同軸的な磁心１５を備えており、励磁コイル１６はコイル枠体１７に装着されている。このコイル枠体１７は電磁石ケーシング１４内で磁心１５を取り囲んでいる。電磁石ケーシング１４の底部には、外方に向かって突出した、雌ねじ山を備えたねじ山付管片１８が形成されており、この雌ねじ山は、中空円筒状の磁心１５に設けられた雄ねじ山区分に螺合されている。これによって位置調整の目的で磁心１５を電磁石ケーシング１４内で回転させることによって、磁心１５を軸方向に移動させることができる。磁心１５は流入管片１１と整合しているので、この流入管片１１に流入する気化した燃料は直接に磁心１５を貫流する。
電磁石ケーシング１４の縁部は外方に向かって折り曲げられて、環状の支持フランジ２０を形成しており、この支持フランジ２０は端部側でさらに折り曲げられて、軸方向に突出する環状ウェブ２１を形成している。支持フランジ２０には、電磁石１３の帰路形成ヨークを形成する弁座体２２が収容されており、この弁座体２２は電磁石ケーシング１４をカバーしており、かつ縁部側で環状ウェブ２１に接触している。弁座体２２は、少なくとも２つの嵌合穴２３によって、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、キャップ状のケーシング部分１０２によって、支持フランジ２０に正確に嵌合して締付け固定される。弁座体２２には、弁座２６を備えた２つの弁開口２５が設けられており、両弁開口２５は、弁座体２２と磁心１５との間に配置された弁部材２７によって閉鎖可能である。弁部材２７の中心には、中空円筒状の磁心１５に対して同軸的に、制限壁２９を備えた軸方向の貫通開口２８が設けられている。流入管片１１から到来する気化した燃料は、前記貫通開口２８を通じて、弁開口２５の開放時に流出管片１２に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は電磁石１３の可動子をも形成していて、板ばね３０に固定されている。この板ばね３０は縁部側で、弁座体２２と支持フランジ２０との間に締付け固定されている。弁部材２７は弁閉鎖ばね３１によって弁閉鎖方向で負荷されており、この弁閉鎖ばね３１は、一方では弁部材２７に支持され、他方では環状の支持ショルダ３２に支持される。支持ショルダ３２は磁心１５の外壁に形成されている（第２図）。
弁部材２７は、例えばエラストマのような弾性的な緩衝材料から成る緩衝エレメント３３を備えている。この緩衝エレメント３３は、第２図において特に明瞭に判るように、弁部材２７の貫通開口２８をスリーブ区分３３１で内張りするように貫通開口２８の制限壁２９を覆っており、かつ一方では弁部材２７の、弁座体２２に面した側の第１の端面２７１に沿って面状に延びる第１の緩衝区分３３２へ移行しており、他方では弁部材２７の、磁心１５に面した側の第２の端面２７２を越えて突出する第２の緩衝区分３３３へ移行している。第１の緩衝区分３３２の面積は少なくとも、弁の閉鎖された状態で第１の緩衝区分３３２が両弁開口２５の弁座２６を覆うような大きさに形成されている。環状の第２の緩衝区分３３３の、弁部材２７の第２の端面２７２を越える突出する分の寸法は、０．２ｍｍに設定されていると有利である。この環状横断面は、くさび形に先細りになるように形成されており、この場合、丸く面取りされたくさび先端が、弁部材２７とは反対の側に向けられている。
貫通開口２８の制限壁２９には、全周に亘ってそれぞれ９０°だけ互いにずらされて配置された、長手方向に一貫して延びる４つの軸方向溝３４が加工成形されており、これらの軸方向溝３４は貫通開口２８に向かって開いている。これらの軸方向溝３４は、緩衝エレメント３３の弾性的な緩衝材料で完全に充てんされており、この場合、緩衝材料は、０．１ｍｍの突出寸法で弁部材２７の第２の端面２７２を越えて突出しており、ひいては緩衝エレメント３３のさらに別の４つの個々の緩衝面３３４を形成している。４つの軸方向溝３４の幅は、周方向で見た軸方向溝３４の相互間隔寸法よりもはるかに小さく、例えばこの相互間隔寸法の半分の大きさよりも小さく形成されているので、材料充てんされた各軸方向溝３４の間には、磁束のための強磁性の材料がまだ十分に存在している。
前記電磁弁は、電磁石１３の非励磁状態では閉鎖されており、この場合、弁閉鎖ばね３１が弁部材２７を弁開口２５に設けられた弁座２６に押圧している。弁の開放のためには電磁石１３が励磁され、磁力が弁部材２７を弁座体２２から引き離して、磁心１５に引き付ける。緩衝エレメント３３は、弁部材２７の金属性の部分が磁心１５または弁座２６に当接し、ひいては切換ノイズを生ぜしめることを阻止する。この緩衝エレメント３３は、強磁性の材料から成る弁部材２７に加硫被覆されており、この場合、緩衝エレメント３３の前記各区分３３１，３３２，３３３，３３４は一体的につながっている。

Claims (8)

1. 特に自動車における燃料タンク空気抜きのための電磁弁であって、弁座体（２２）が設けられており、該弁座体（２２）が、弁座（２６）を備えた少なくとも１つの弁開口（２５）を有しており、該弁開口（２５）を開閉するために前記弁座（２６）と協働する、ばね負荷された弁部材（２７）が設けられており、該弁部材（２７）が、電磁石（１３）の可動子を形成するように、前記電磁石（１３）の帰路形成ヨークを成す弁座体（２２）と、前記電磁石（１３）の中空円筒状の磁心（１５）との間に配置されており、さらに弁部材（２７）が、磁心軸線に対して同軸的な貫通開口（２８）を有しており、さらに前記弁部材（２７）に配置された、緩衝材料から成る緩衝エレメント（３３）が設けられており、該緩衝エレメント（３３）が、前記貫通開口（２８）をスリーブ状に内張りしており、さらに緩衝エレメント（３３）が、前記弁部材（２７）の、弁座体（２２）に面した側の第１の端面（２７１）に沿って配置された、少なくとも前記弁座（２６）と同じ大きさの第１の緩衝区分（３３２）と、前記弁部材（２７）の、磁心（１５）に面した側の第２の端面（２７２）を越えて突出した第２の緩衝区分（３３３）とに移行している形式のものにおいて、
   弁部材（２７）に、貫通開口（２８）へ向かって開き、かつ該貫通開口（２８）の全周に亘って分配されて配置された、長手方向に一貫して延びる軸方向溝（３４）が加工成形されており、該軸方向溝（３４）が緩衝材料で充てんされており、該緩衝材料が前記弁部材（２７）の第２の端面（２７２）を越えて突出していることを特徴とする、電磁弁。
2. 軸方向溝（３４）からの緩衝材料の突出寸法が０．１ｍｍである、請求項１記載の電磁弁。
3. 軸方向溝（３４）の相互間隔寸法が、軸方向溝（３４）の溝幅の数倍である、請求項１または２記載の電磁弁。
4. 貫通開口（２８）の全周に亘ってそれぞれ９０°だけ互いにずらされて配置された全部で４つの軸方向溝（３４）が設けられている、請求項３記載の電磁弁。
5. 環状の第２の緩衝区分（３３３）の突出寸法が０．２ｍｍである、請求項１から４までのいずれか１項記載の電磁弁。
6. 環状の第２の緩衝区分（３３３）が、くさび形に先細りになる環状横断面を有しており、しかも丸く面取りされたくさび先端が、弁部材（２７）とは反対側に向けられている、請求項５記載の電磁弁。
7. 軸方向溝（３４）を充てんする緩衝材料が、貫通開口（２８）の内張りと、両緩衝区分（３３２，３３３）とを形成する緩衝材料と一体に形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の電磁弁。
8. 緩衝材料がエラストマから成っていて、強磁性の材料から成る弁部材（２７）に加硫被覆されている、請求項７記載の電磁弁。

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