JP6099763B2 - 弁 - Google Patents

Description

本発明の対象は、ハウジングと、該ハウジング内に配置されたソレノイドと、該ソレノイドによって運動可能なピンと、該ピンに結合されたピストンとを備えた弁である。

このような弁は、自動車内のターボチャージャにおいて、スロットルが閉じられた際のいわゆるエンジンブレーキ運転において吸気側に対するバイパスを解放するためにブローオフ弁として使用され、したがって公知である。ターボチャージャの過度に強力な制動を阻止すると同時に迅速な始動をも保証するためには、弁の迅速な開閉が１つの重要な前提条件である。特に閉鎖時には、弁座へのピストンの当接によって直ちに閉弁が行われる。弁座は、ターボチャージャのハウジングによって形成され、このハウジングに弁がフランジ締結される。その結果、弁座はピストンに対して十分に平行に位置しているとは云えない。このことは、本来ならば迅速でかつ特に密な閉鎖のためには必要である。それにもかかわらず確実な閉鎖を保証するためには、ピストンが弁座に適合しなければならない。そのためには、ピンの、ピストン寄りの端部にボールヘッドを形成し、かつピストンにおける対応する収容部をボールソケットとして形成することが知られている。この場合に不都合となるのは、手間のかかる構成である。ピストンをピンに枢着結合することによって、比較的大きな旋回が可能となるが、大きな旋回角度は迅速な閉鎖動作の妨げとなる。

したがって本発明の根底を成す課題は、単純な構造を有し、かつ迅速で確実な閉鎖を可能にする弁を提供することである。

この課題は、ピストンがポット形に形成されており、ピストンの底部が開口を有し、前記底部の外側にアーチ形のブラケットが前記開口に跨がるように設けられており、前記ピンが、前記底部に設けられた前記開口を貫通しており、前記ピンが、アーチ形の前記ブラケットに係止結合部によって結合されていることにより解決される。

アーチ形のブラケットによって、ブラケットがピンに対して移動することにより、ピストンがピンに対して相対的に旋回可能になることが保証される。使用事例に応じて、数度から数１０分の１度までの旋回角度が実現され得る。ブラケットの湾曲によって、ピストンの旋回角度が調節され得る。これによって、ピンに対するピストンの僅かな旋回が可能になることが確保されている。このような僅かな旋回は、ピストンと弁座との間の位置ずれを補償するためには十分である。それと同時に、旋回角度が制限され得るので、弁の迅速な閉鎖が保証される。この弁は、種々様々な使用分野に適応可能であり、これによってこの弁は広い使用領域を有している。さらに、アーチ形のブラケットを有するピストンは比較的単純に形成されており、このことは製造可能性を容易にする。

ピンが、ソレノイドとは反対の側の端部にスリットを有し、このスリット内にブラケットが係止されていると、係止結合部を特に簡単に形成することができる。

スリットが、有利にはブラケットの横断面に相当する係止段部を有することにより、確実な係止が達成される。

単純であると同時にピストンの、ピンに対する良好な可動性を可能にする構成は、アーチ形のブラケットが、円形の横断面を有することにある。

係止結合部の形成は、ブラケットが、ピストンの底部とは反対の側にスリットを有していると容易になる。このスリットは、係止時にブラケットを弾性的に変形させ、そして引き続き係止段部に達するとブラケットを弛緩させることを可能にする。これによって、ピンに設けられる係止段部の深さを、より大きく形成することができる。このことは、係止結合部の解離を一層確実に防止する。

１構成では、アーチ形のブラケットの湾曲がピストンの底部に向かって曲げられている。別の構成では、アーチ形のブラケットが、ピストンの底部から離れる方向に曲げられており、これにより一層簡単な製造可能性が与えられている。

さらに別の有利な構成では、ピンの、ポット形のピストンの内部に位置する範囲が、ピストンの底部に設けられた開口よりも大きな直径を有している。これによって、ピンが開口を通って滑り抜けることが阻止される。こうして、確実な組付けのための部品の紛失防止が得られる。それと同時に、ピンとピストンとの間の結合部が損傷された場合は、ピンの一部が管路内に侵入することも阻止される。

弁の圧力負荷、特にハウジングの圧力負荷を減じるためには、ピストンの底部が、別の複数の開口を有している。

さらに別の構成では、ピンが、ピンを貫通する長手方向孔を有しており、この長手方向孔を介してハウジング内への圧力補償を行うことができる。

なお一層迅速な圧力補償を得るとともに、場合によっては圧力補償に基づき生じる騒音を最小限に抑えるためには、ピンが付加的に、長手方向軸線に対して直角に延在する横方向孔を有している。この横方向孔は、やはりピンを貫通していて、長手方向孔に接続されている。

ピストンがプラスチックから成る弁を用いると、小さな質量に基づいた弁の迅速な開閉が達成される。

実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。

弁の配置を概略的に示す図である。 弁の平面図である。 図２に示した弁の断面図である。 ピンを２つの方向で見た図である。 ピストンの斜視図である。 ピストンの断面図である。

図１には、シリンダ１と、シリンダ１内で運動可能なシリンダピストン２と、シリンダ１に開口した新空気管路３と、新空気管路３内に配置されたスロットルバルブ４と、シリンダ１から導出された排気管路５とを有する自動車のパワートレインの一部が示されている。さらに、両管路、つまり新空気管路３と排気管路５とに接続されているターボチャージャ６が配置されている。ターボチャージャ６は、排気管路５に接続されたタービン７と、新空気管路３に接続されたコンプレッサ８とから成っている。スロットルバルブ４の閉鎖時に、コンプレッサ８によって形成された圧力は、バイパス管路９を介して圧縮された空気を導出することによって逃がすことができる。バイパス管路９は、ブローオフ弁１０によって開閉される。

図２に図示されたブローオフ弁１０は、ハウジング１１を有し、このハウジング１１は、ブローオフ弁１０の電気的な接続のための一体に成形されたブッシュ１２を有している。さらにハウジング１１は、一体成形されたフランジ１３と３つの孔１３ａとを有しており、フランジ１３とこれらの孔１３ａとを介して、ハウジング１１は、バイパス管路９の範囲でターボチャージャ６にフランジ締結されている。

ハウジング１１内には、図３に示したように、コイル１５と金属ピン１６とを備えたソレノイド１４が配置されている。金属ピン１６は、プラスチックから成るポット形のピストン１７に結合されており、ピストン１７は、底部１８の周縁部に環状のシール縁部１９を有している。図示されている閉鎖位置において、シール縁部１９は、バイパス管路９を閉鎖するために弁座２０に接触している。金属ピン１６は、ポット形のピストン１７の内部に位置して開口２２よりも大きな直径を有する大径の範囲２１を有しており、そしてソレノイド１４とは反対の側には、開口２２よりも小さな直径を有する小径の範囲２１’を有している。この小径の範囲２１’は、底部１８に設けられた開口２２を貫通していて、アーチ形のブラケット２３を用いて係止されている。アーチ形のブラケット２３は、底部１８の外側に開口２２に跨がるように設けられている。係止のためには、金属ピン１６がスリット２４を有し、このスリット２４内にブラケット２３が係合している。この場合、スリット２４の底面は、ブラケット２３と同じ湾曲を有している。このことは、ブラケット２３が金属ピン１６に対して移動することを可能にし、これによってピストン１７を金属ピン１６に対して旋回させることができる。

図４には、スリット２４が配置されている小径の範囲２１’を有する金属ピン１６が示されている。スリット２４の底面には、係止段部２５が形成されており、この係止段部２５内にブラケット２３が係合して係止される。係止段部２５は、ブラケット２３と同様に円形の横断面を有している。金属ピン１６は、さらに長手方向孔２６と、この長手方向孔２６に対して直角に配置された横方向孔２７とを有している。両孔２６、２７は、金属ピン１６を貫通していて、ハウジング１１内での圧力補償のために用いられる。横方向孔２７は、より迅速な圧力補償のために設けられている。

図５および図６には、底部１８と開口２２とを有するポット形のピストン１７が示されている。底部１８の外側には、開口２２を跨がるアーチ形のブラケット２３が配置されている。ブラケット２３は、円形の横断面を有していて、この横断面はピストン１７とは反対の側にスリット２９を有している。ブラケット２３のスリット付けされた構成は、金属ピン１６の係止段部２５における一層容易な係止を可能にする。底部１８には、圧力補償に用いられる複数の付加的な開口２８が配置されている。

Claims (11)

1. ハウジングと、該ハウジング内に配置されたソレノイドと、該ソレノイドによって運動可能なピンと、該ピンに結合されたピストンと、シールとを備えた弁において、 前記ピストン（１７）がポット形に形成されており、該ピストン（１７）の底部（１８）が１つの開口（２２）を有し、前記底部（１８）の外側にアーチ形のブラケット（２３）が前記開口（２２）に跨がるように設けられており、前記ピン（１６）が、前記底部（１８）に設けられた前記開口（２２）を貫通しており、前記ピン（１６）が、アーチ形の前記ブラケット（２３）に係止結合部（２５）によって結合されていることを特徴とする、弁。
2. 前記ピン（１６）の、前記ソレノイド（１４）とは反対の側の端部（２１’）が、スリット（２４）を有している、請求項１記載の弁。
3. 前記スリット（２４）が、前記ブラケット（２３）の横断面に相当して、係止段部（２５）を有している、請求項２記載の弁。
4. アーチ形の前記ブラケット（２３）が、円形の横断面を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の弁。
5. 前記ブラケット（２３）の、前記底部（１８）とは反対の側が、スリット（２９）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の弁。
6. アーチ形の前記ブラケット（２３）が、前記ピストン（１７）から離れる方向に曲げられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の弁。
7. 前記ピン（１６）の、ポット形の前記ピストン（１７）の内部に位置する範囲（２１）が、前記開口（２２）よりも大きな直径を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の弁。
8. 前記ピン（１６）が、一貫して延びる長手方向孔（２６）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の弁。
9. 前記ピン（１６）が、長手方向軸線に対して直角に該ピン（１６）を貫通する横方向孔（２７）を有しており、該横方向孔（２７）が、前記長手方向孔（２６）に接続されている、請求項８記載の弁。
10. 前記ピストン（１７）がプラスチックから成っている、請求項１から９までのいずれか１項記載の弁。
11. 前記ピストン（１７）が、前記底部（１８）に複数の開口（２８）をさらに有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の弁。

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