JP4365097B2 - フィルタを備えた弁 - Google Patents

Description

【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、フィルタを備えた弁から出発する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９０１０９０号明細書に基づき、汚物捕集装置を有する磁石弁が公知である。この汚物捕集装置はこの場合、弁のアーマチュアプレートを同心的に取り囲むように配置されていて、こうして半径方向の構造スペースを増大させている。さらに、流入する再生ガスのための開放横断面がラバールノズルに向かって制限される。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５１６５４５号明細書には、揮発された燃料を調量して導入するための弁が開示されている。この弁では、フィルタが別個の構造部分として流入部の近傍に組み込まれている。フィルタはハウジング壁と磁石コアとに対してシールされなければならない。
【０００４】
発明の利点
請求項１の特徴部に記載の特徴を有する本発明による弁は従来のものに比べて、当該弁内に、半径方向の構造スペースを減小させるフィルタが簡単に配置されているという利点を有している。ラバールノズルに向かう、流入する再生ガスのための、より大きな開放横断面は、フィルタ内における圧力降下の低減をも意味する。
【０００５】
請求項２以下に記載の手段により、請求項１に記載の弁の有利な改良が可能である。
【０００６】
フィルタをハウジングの底部に配置することにより、半径方向の構成体積の一層の減小が達成されるので有利である。
【０００７】
フィルタはラビリンス状の構成されていると有利である。この場合、フィルタは複数のウェブから成っており、これらのウェブは常に、これらのウェブの間に少なくとも部分的に所定の最大間隔を有するスリットが形成されるように配置されており、これによって異物粒子はこのスリットに引っ掛かったままになる。
【０００８】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【０００９】
実施例の説明
図１に縦断面図で示した、任意の弁、たとえば磁石弁のための実施例として挙げられたタンク空気抜き弁（「キャニスタパージバルブ」とも呼ばれる）は、混合気圧縮型の火花点火式内燃機関（図示しない）の燃料タンクから揮発された燃料を内燃機関のたとえば吸気管内へ、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、調量混加するために働く。このタンク空気抜き弁は内燃機関の燃料蒸発ガス排出抑止システム（図示しない）の一部分である。このような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「Ｂｏｓｃｈ−Ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ Ｕｎｔｅｒｒｉｃｈｔｕｎｇ Ｍｏｔｏｒｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｏｔｒｏｎｉｃ」、第２版、１９９３年８月、第４８頁および第４９頁に記載されている。タンク空気抜き弁およびその機能は、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９０１０９０号明細書にも記載されている。
【００１０】
タンク空気抜き弁１は複数のハウジング部分、たとえば２つの部分から成るハウジングを有している。すなわち、ハウジングは、たとえばポット形に形成されている第１のハウジング部分３と、この第１のハウジング部分３を閉鎖する、たとえばキャップ形のハウジング部分５とから成っている。第１のハウジング部分３は流入部７を有しており、この流入部７は、燃料タンクに設けられた空気抜き管片に接続するためか、またはこの空気抜き管片に後置された、揮発燃料のための、活性炭で充填されたキャニスタに接続するために働く。流入部７は流入開口９を有しており、この流入開口９は第１のハウジング部分３の底部５５の範囲に配置されている。
【００１１】
第２のハウジング部分５は、たとえば内燃機関の吸気管に接続するための流出部１２を有している。流入部７および流出部１２は、それぞれ第１のハウジング部分３または第２のハウジング部分５で、たとえば軸方向６０に沿って位置調整されている。
【００１２】
ポット形の第１のハウジング部分３の内部には、電磁石２３が配置されている。この電磁石２３は、たとえばポット形の磁石ハウジング２６を有しており、この磁石ハウジング２６はポット底部を貫通した、弁軸線に対して同軸的な円筒状の磁石コア３５と、円筒状の励磁コイル２９とを備えている。この励磁コイル２９はコイル枠体３２に装着されている。このコイル枠体３２は磁石ハウジング２６内で磁石コア３５を取り囲んでいる。磁石コア３５の、流出部１２寄りの側には、戻しばね３８の戻し力に抗して調節可能なアーマチュアプレート４１が設けられており、このアーマチュアプレート４１は電磁石２３によって引き付けられる。アーマチュアプレート４１は弁部材を形成しており、この弁部材は第２のハウジング部分５に直接にまたは間接的に配置されたシールシートに接触する。流出部１２はラバールノズルの形の流れエレメント４４を有している。しかし、もちろん、流れエレメント４４はラバールノズルに限定されているわけではなく、オリフィスまたは絞りとして形成されていてもよい。流れエレメント４４は、その最も狭い流過横断面の面積がシールシートの開放横断面の面積よりも小さくなるように形成されている。アーマチュアプレート４１には、さらにダイヤフラム４６が配置されている。
【００１３】
ハウジング３，５は、たとえばハウジング３，５と一体に結合されたコネクタ４９を有している。このコネクタ４９は、外部の差込み接点に接続するための電気的な接続エレメント５２を有している。
【００１４】
第１のハウジング部分３の底部５５には、流入開口９の近傍にフィルタ１８が配置されている。たとえば活性炭フィルタからの粒子を含有している恐れのある媒体は、流入開口９と、これらの粒子を引き留めるフィルタ１８とを通って、磁石ハウジング２６の傍を通過して、シールシートにまで流れ、そしてアーマチュアプレート４１が持ち上げられている場合には流出部１２にまで流れる。
【００１５】
図２ａには、フィルタ１８を備えた、本発明により構成された弁１の第１のハウジング部分３が示されている。フィルタ１８は流入開口９の近くに配置されている。第１のハウジング部分３は底部５５を有しており、この底部５５は半径方向６３で外方に向かって第１のハウジング部分３のハウジング壁５７によって仕切られている。中心部へ向かう方向では、底部５５は流入開口９によって仕切られている。フィルタ１８は、たとえば底部５５に配置されている。また、フィルタ１８は第１のハウジング部分３と一体に形成されている。すなわち、フィルタ１８は、たとえばハウジング３の製造と一緒に製作される。
【００１６】
磁石ハウジング２６は、たとえば少なくとも部分的にフィルタ１８に載置されている。フィルタ１８は、たとえばラビリンス状に形成されている。
【００１７】
図２ｂには、図２ａで円で囲んだ部分Ｂの拡大図が示されている。
【００１８】
フィルタ１８は少なくとも１つの通路６５と少なくとも１つのスリット６８とを有しており、この通路６５とスリット６８とを通って媒体が流れる。この場合、スリット６８には、汚染粒子が引っ掛かったままとなることが望ましい。
【００１９】
フィルタ１８は少なくとも２つの、たとえば小板形、楕円形、円形またはこれに類する形状に形成されたウェブ７１から成っている。これらのウェブ７１は軸方向６０に延在している。これらのウェブ７１は、これらのウェブ７１がスリット６８を形成するように配置されている。スリット６８は、たとえば約０．２ｍｍの幅を有しているので、０．２ｍｍよりも大きな粒子はスリット６８に引っ掛かったままとなる。スリット幅によって、異物粒子のための最小引留めサイズが決定される。
【００２０】
ウェブ７１はこの場合、たとえば次のように配置されている。少なくとも２つの外側のウェブ７３が、ハウジング壁５７から出発して、またはハウジング壁５７の近傍から出発して、同心的に配置された状態で、半径方向６３で流入開口９に向かって延びている。この場合、外側のウェブ７３は軸方向６０で規定の高さｈと、この高さに対して垂直な方向の幅ｂとを有している。外側のウェブ７３は半径方向で長さｌにまで延び、ひいてはハウジング底部５５に沿って部分的に流入開口９にまで延びている。外側のウェブ７３は円周方向でハウジング壁５７の全周に沿って、あるいは全周の近くで、均一な相互間隔を置いて配置されている。
【００２１】
２つの直接に隣接し合った外側のウェブ７３の間には、通路６５が形成される。外側のウェブ７３に対して半径方向でずらされて内側のウェブ７５が配置されており、これらの内側のウェブ７５は部分的に外側のウェブ７３の通路６５内に突入することができる。内側のウェブ７５はその形状の点で外側のウェブ７３の形状に類似して形成されていて、同じく円周方向で流入開口９を同心的に取り囲むように配置されている。内側のウェブ７５はハウジング壁５７から間隔を置いて配置されていて、流入開口９にまで延びていてよい。それぞれ直接に隣接し合った内側のウェブ７５の間には、やはり通路６５が形成される。
【００２２】
２つの外側のウェブ７３と１つの内側のウェブ７５との間には、それぞれ軸方向６０に延びるスリット６８が形成され、このスリット６８は少なくとも１つの個所において最大でも所定の最大間隔を有している。これにより、スリット６８は他のいかなる個所でも最大間隔よりも小さいか、または最大間隔に等しく形成されており、これにより、少なくとも引き留められる粒子サイズのための下限値が設定されている。
【００２３】
媒体は流入開口９から、内側のウェブ７５の少なくとも１つの通路６５と、スリット６８とを通って、外側のウェブ７３の通路６５内に流入する。スリット６８には、異物粒子が固持される。ウェブ７３，７５は軸方向で同じ高さｈを有している。ウェブ７３，７５の一部、少なくとも３つだけが、たとえば０．２ｍｍの最大間隔もしくはスリット幅だけｈよりも大きく形成された高さを有しており、これにより磁石ハウジング２６は、これらの高い方のウェブ７３，７５上に支承されている。
【００２４】
フィルタ１８は、複数のピン形のウェブ７１から成るように形成されていてもよい。その場合、これらのピンは規則的にまたは不規則的に底部５５に配置されていて、たとえば０．２ｍｍの最大相互間隔を有している。他方において、内側のウェブおよび外側のウェブの代わりに、ハウジング５７の円周方向で１列に相並んで配置されたウェブ７１によってのみフィルタ１８を形成することもできる。その場合、これらのウェブは、たとえば最大０．２ｍｍの最大相互間隔を有している。
【００２５】
図２ｃにはフィルタ１８の別の実施例が示されている。ウェブ７１，７３，７５は、図２ｂの実施例と比べて曲げられていて、たとえばＳ字形に形成されている。この場合、それぞれ２つの直接に隣接し合ったウェブ７３，７５は通路６５を形成しており、流入開口９から流入した媒体はこの通路６５と、スリット６８とを通ってハウジング壁５７の方向へ流れる。ハウジング壁５７から媒体はハウジング５７に沿って流出部１２の方向へ流れる。外側のウェブ７３は、たとえばハウジング壁５７と共にやはりスリット６８を形成している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による弁を示す縦断面図である。
【図２ａ】 本発明により構成された弁の、フィルタを備えたハウジング部分を示す概略図である。
【図２ｂ】 フィルタを備えたハウジング部分の部分範囲を示す概略図である。
【図２ｃ】 別の実施例によるフィルタを備えたハウジング部分の部分範囲を示す概略図である。

Claims (7)

1. 弁、特に自動車におけるタンク空気抜きのための弁であって、内燃機関と、ハウジングとが設けられており、該ハウジングに流入開口を備えた流入部と流出部とが配置されており、当該弁を通って流れる媒体の汚染粒子を濾別するためのフィルタが設けられており、該フィルタ（１８）がハウジング（３，５）内で流入部（７）の近傍に配置されている形式のものにおいて、フィルタが、ハウジング（３，５）に一体に形成されたウェブ（７１，７３，７５）によって形成されており、該ウェブが、流入開口（９）を取り囲んで環状に配置されており、各ウェブ（７１，７３，７５）の間にそれぞれスリットが形成されており、該スリットのスリット幅が、汚染粒子のための最小引留めサイズを決定しており、さらに、外側のウェブと、該外側のウェブに対して半径方向にずらされた内側のウェブとが設けられており、内側のウェブが、外側のウェブの間に形成されたスリット内に部分的に突入していることを特徴とする弁。
2. フィルタ（１８）がハウジング（３，５）の底部（５５）に配置されている、請求項１記載の弁。
3. フィルタ（１８）がラビリンス状に形成されている、請求項１または２記載の弁。
4. 当該弁（１）が軸方向（６０）を有しており、フィルタ（１８）が少なくとも２つの、軸方向（６０）に延びるウェブ（７１）から成っており、直接に隣接し合ったウェブ（７１）が、少なくとも１つのスリット（６８）を形成しており、該スリット（６８）が少なくとも部分的に最大でも所定の最大幅を有している、請求項３記載の弁。
5. 当該弁（１）が軸方向（６０）を有しており、フィルタ（１８）が少なくとも２つの、軸方向（６０）に延びるウェブ（７１）から成っており、少なくとも１つのウェブ（７１）とハウジング壁（５７）とが少なくとも１つのスリット（６８）を形成しており、該スリット（６８）が少なくとも部分的に所定の最大幅を有しており、直接に隣接し合ったウェブ（７１）が少なくとも１つのスリット（６８）を形成しており、該スリット（６８）が少なくとも部分的に最大でも所定の最大幅を有している、請求項３記載の弁。
6. 少なくとも２つの外側のウェブ（７１，７３）がハウジング壁（５７）から、またはハウジング壁（５７）の近傍から出発して、半径方向（６３）で内方に向かって部分的に流入開口（９）にまで延びており、少なくとも１つの内側のウェブ（７１，７５）が、ハウジング壁（５７）から間隔を置いて出発して、半径方向（６３）で内方に向かって最大でも流入開口（９）にまで延びており、少なくとも１つの内側のウェブ（７５）が２つの外側のウェブ（７３）の間に配置されていて、少なくとも部分的に最大でも所定の最大幅を有する２つのスリット（６８）が形成されている、請求項４記載の弁。
7. 当該弁（１）が磁石弁である、請求項１記載の弁。

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