JPH11508657A - エンジン制御弁用の電磁式作動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 エンジン制御装置からの制御電流によりＥＧＲ弁の開放を制御するため、ＥＥＲ弁内に使用されるソレノイド作動器の接極子・ピントル組立体および関連固定子構成体を改良する。

Description

【発明の詳細な説明】 エンジン制御弁用の電磁式作動装置 発明の分野 本発明は、広くは、内燃機関の排気ガス再循環（ＥＧＲ）弁等の電磁作動式エ ンジン制御弁に係り、具体的には、その種の制御弁用の新規な改良された電磁式 作動装置（アクチュエータ）に関するものである。 発明の背景および概要 エンジン排気ガス再循環制御技術は、内燃機関から環境へ排出される燃焼生成 物内の窒素酸化物を低減させるために、一般に用いられている技術である。通常 のＥＧＲシステムは、ＥＧＲ弁を有し、このＥＧＲ弁が、エンジンの作動状態に 応じて制御され、エンジンの排気ガス量を調整し、排気ガスは、燃焼のためにエ ンジンへ流入する燃料／空気流内へ再循環させられ、それによって、燃焼温度が 制限されて、窒素酸化物の生成が低減される。 ＥＧＲ弁は、通常、エンジンに組付けられるため、高低両極端の温度や振動に さらされる厳しい環境に置かれることになる。排気ガス規制の要求により、この 種の弁による制御の改善が、これまで以上に迫られている。電磁式作動器の使用 が、制御改善の１つの手段であるが、商業的に成功するためには、前記の極端な 環境内で、長い使用期間にわたって適正に作動することが要求される。さらに、 量産車に使用する場合には、構成部品の費用効率も重要となる。より正確かつ迅 速な応動性を有するＥＧＲ弁電磁式作動器が得られれば、ＥＧＲシステムを装備 した内燃機関を有する車両の走行特性および燃料節約が改善される。また、テー ルパイプからの排気ガスに対する制御も改善される。 本発明は、自動車に使用する場合の要求に応え得る新しい、独自の電磁式作動 装置を提供するものである。本発明の原理は、特に、ＥＧＲ弁に適応するように されている一方、自動車の他の種類の弁にも全般的に使用可能である。 一般的に言えば、本発明は、接極子・ピントル組立体の改良に係り、また、エ ンジン制御システムからの制御電流に応じて弁の開放を制御するソレノイド作動 器の固定子構成体に関するものである。構成部品の、より正確な組立てと、一定 部品の付形とによって、制御の改善とヒステリシスの低減とが可能になる。 本発明の他の特徴、利点、効果は、以下の説明、請求の範囲、添付図面によっ て明らかになるだろう。図面には、本発明の実施に当たり、現時点で最善と思わ れる態様により、本発明の一好適例が示されている。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の原理を具体化した電磁式ＥＧＲ弁（ＥＥＧＲ弁）の前面図で 、本発明に関連する内部を示すため、一部を破断して示した図である。 図２は、ＥＥＧＲ弁の内部の一部分、すなわち上部固定子部材のみを示した平 面図である。 図３は、ＥＥＧＲ弁の内部の別の部分、すなわち接極子のみを示した平面図で ある。 図４は、ＥＥＧＲ弁の内部のさらに別の部分、すなわち固定ナットのみを示し た平面図である。 図５は、ＥＥＧＲ弁の内部のさらに別の部分、すなわち波形ばねワッシャのみ を、図１より拡大して示した平面図である。 図６は、図５のワッシャの前面図である。 図７は、ＥＥＧＲ弁の内部のさらに別の部分、すなわち非磁性スリーブのみを 示した前面図である。 図８は、図７の底面図である。 好適実施例の説明 図面は、本発明の原理を電磁式ＥＧＲ弁（ＥＥＧＲ弁）１０で示した図である 。図１は、ＥＥＧＲ弁１０の全体の構成を示したものである。ＥＥＧＲ弁１０は 、金属製の基部１２と、基部１２上に配置され基部１２に固定されたほぼ円筒形 の金属製外殼１４と、外殻１４の開放頂部の閉鎖部材を形成するセンサキャップ １６とを備えている。 基部１２は、内燃機関の排気マニホールドの表面に対して配置されるようにさ れた平坦な底面を有しおり、通常、底面と排気マニホールドとの間には適当な形 状のガスケット（図示せず）がサンドイッチ状に挟まれる。基部１２は、ＥＥＧ Ｒ弁を排気マニホルドに分離可能に取付けるための貫通穴（図示せず）を有する フランジを備えている。例えば、排気マニホルドは、２つのねじスタッドを有し 、これらのねじスタッドが、フランジの貫通穴を貫通し、ねじスタッドの自由端 には、まずロックワッシャがはめ込まれ、次いでナットがねじ込まれ、締結され て、排気マニホールドの方向へ基部１２が強制され、それによってＥＥＧＲ弁１ ０と排気マニホルドとの間には密封結合が得られる。符号１８は、ＥＥＧＲ弁１ ０の長手方向主軸線を示す。 センサキャップ１６は、非金属部分であり、好ましくは適当なポリマー材料製 である。外殻１４の開放上端部を閉じるための閉鎖部材に加えて、センサキャッ プ１６は、中央の円筒形タワー２０と、タワー２０から半径方向外方へ突出する 電気コネクタ外殼２２とを有する。タワー２０は、位置センサを収容するように 形成された中空の内部を有する。位置センサは、ＥＥＧＲ弁１０の開度の検出に 用いる。センサキャップ１６は、さらに電気接続用の若干の端子Ｔを有する。こ れらの端子Ｔは、ソレノイドコイル集合体（後述する）用であり、位置センサを エンジンの電気制御装置と接続するためのものである。端子Ｔの端部は、外殻２ ２に内包され、電気コネクタ・プラグ２４を形成している。プラグ２４は、エン ジンの電気制御装置のワイヤハーネスの対応プラグ（図示せず）と組合わされる 。センサキャップ１６は、クリンチリング（締着リング）２６によって外殻１４ に固定取付けされている。 次に、図１および図２以下の個別部品詳細図について、ＥＥＧＲ弁１０の内部 構成について詳説する。 基部１２は、排気ガス通路２８を有し、通路２８は、長手方向主軸線１８と同 軸線的な入口３０と、入口３０から半径方向に間隔おいて設けられた出口３２と を有する。入口３０と出口３２の両者は、エンジンの排気マニホールドの各通路 と整合している。 弁座３４が、入口３０と同軸線的に通路２８内に配置されている。長手方向主 軸線１８と同軸線的な接極子・ピントル組立体３６は、ピントル３８と接極子（ アーマチュア）４０とを有する。ピントル３８は、下端に弁ヘッド４４を、上端 にねじスタッド４６を有するピントル軸４２を備えている。ピントル軸４２は、 直角の肩４８を有し、肩４８は、ねじスタッド４６のすぐ下方に位置し、ピント ル３８の端部に向いている。弁ヘッド４４は、弁座３４内の中心貫通孔によって 形成される環状の座面と協働するように付形されている。ねじスタッド４６は、 シム５０と、波形金属ワッシャ５２と、校正ナット５４とを含む取付け手段によ って、接極子４０にピントル３８を取付けるためのものである。図１には、ＥＥ ＧＲ弁１０が閉位置で示されており、弁ヘッド４４が弁座３４に着座している。 ＥＥＧＲ弁１０は、さらに下部固定子部材５６と、上部固定子部材５８と、ソ レノイドコイル集合体６０とを有する。固定子部材５６は円形フランジ６２を有 し、フランジ６２の直下に小さい直径の円筒形壁部６４があり、直上にテーパ付 きの円筒形壁６６がある。貫通孔６８が固定子部材５６の中央に延在し、その下 端から上端へ向かって順に、より小直径の直線的円筒面７０と、直角の肩７２と 、より大直径の直線的円筒面７４とを有する。壁６６の頂縁面７６は比較的とが っており、半径方向の有限厚さを有するが、その厚さは、壁６６の基部の半径方 向厚さ７８よりもかなり小さい。壁６６の比較的尖ったテーパ付けは、磁気回路 の磁気特性を増強する目的を有する。これについては後で詳述する。 上部固定子部材５８は、下部固定子部材５６と協働するように組み合わされ、 磁気回路に空気ギャップ８０を形成する。上部固定子部材５８の詳細は、図１お よび図２に示されている。固定子部材５８は、フランジ８４を有する直線的な円 筒形側壁８２を有し、フランジ８４は、固定子部材５８の上端に近い外側の周囲 に延在している。さらに固定子部材５８は直線的な円筒形貫通孔８６を有する。 貫通孔８６は、側壁８２の底部の小さな面取り部８８位置から、上端の突出部９ ２の大きい面取り部９０位置まで延在している。フランジ８４と突出部９２との 一部分に、スロット９４が形成され、ソレノイドコイル集合体６０からコネクタ ・プラグ２４の所定端子Ｔまでの電気接続に対するクリアランスになっている。 ソレノイドコイル集合体６０は、固定子部材５６、５８間の外殻１４内に配置 されている。また、集合体６０は非金属製ボビン９６を有する。ボビン９６は、 長手方向主軸線１８と同軸線的で、直線的な円筒形管状コア９８と、コア９８の 軸線方向両端に、ほぼ円筒形の上下フランジ１００、１０２を有する。一定長さ の磁石用線が、フランジ１００、１０２間でコア９８に巻かれて、電磁コイル１ ０４を形成している。 ボビンは、自動車エンジンに使用する場合、通常、両極端の温度を含む温度範 囲にわたって安定寸法を有する射出成形樹脂製にすることが好ましい。フランジ １００には電気端子１０６、１０８が装架され、コイル１０４を形成する磁石用 線の各端部が端子１０６、１０８の各々に電気接続されている。 センサキャップ１６も、射出成形樹脂製であり、それぞれ端子１０６、１０８ に接続される２つの端子Ｔを有しており、これによりコイル１０４が、エンジン の電気式制御装置に接続される。 ２つの固定子部材５６、５８の正確な相対的位置決めは、いずれも強磁性材で ある該２つの固定子部材と外殻１４によって形成される磁気回路内に目標空気ギ ャップ８０を形成する上で重要である。接極子４０の一部分が、壁６６、８２の 内側で軸線方向に沿って空気ギャップ８０にまたがっている。図７および図８に 単独で示した非磁性スリーブ１１０は、２つの固定子部材および接極子・ピント ル組立体３６と組み合わされて協働するように配置されている。スリーブ１１０ は、上端の、外側へ曲げられたリップ（唇状部分）１１４位置から延在する直線 的な円筒形壁部１１２を有し、接極子４０を２つの固定子部材から分離している 。また、スリーブ１１０の下端壁１１６は、３つの目的、すなわち、コイルば ね１２０の軸線方向下端を支えるカップ形状のばね座１１８を得るため、ピン トル軸４２を通すための円形の小穴１２２を得るため、および接極子４０の下 行行程を制限するストッパを得るための形状になされている。 長手方向主軸線１８に沿う接極子・ピントル組立体３６の移動案内は、支承部 材１２４の孔によって行われる。支承部材１２４は、下部固定子部材５６の中心 に圧入嵌合されている。ピントル軸４２は、支承部材１２４の孔に、精密である が低摩擦で滑りばめされている。 図３の平面図に単独で示されている接極子４０は強磁性であり、長手方向主軸 線１８と同軸線的な円筒形壁部１２６と、壁部１２６の長さのほぼ中間で壁部１ ２６内に設けられた内側横断壁１２８とを有する。横断壁１２８は、ピントル３ ８の上端を通すための中心孔１３０を有する。ピントルの上端は、シム５０と、 波形ばねワッシャ５２と、校正ナット５４を含む締着手段によって接極子に取り 付けられている。横断壁１２８には、中心孔１３０から外方へ間隔をおいて、中 心孔１３０を一様に取り囲む３つの小脱気穴１３２が設けられている。 シム５０は、互いに平行で平坦な端壁面をする円形体であり、これら端壁面間 には、長手方向主軸線１８と同軸線的で、直線的な円形貫通穴が形成されている 。シム５０の外径は、図示のようにテーパが付けられている。シム５０は、３つ の目的を有する。すなわち、ピントル３８の上端を通す穴を形成すること、 コイルばね１２０の上端を横断壁１２８の下面に当接するために、ほぼ中央に定 位させる定位部材を得ること、空気ギャップ８０に対し接極子４０を軸線方向 の目標位置に位置決めすることである。 波形ばねワッシャ５２の詳細は、ワッシャの圧縮されない形状で図５および図 ６に示されている。このワッシャは、通常の波形ばねワッシャと同様な環状体で あるが、内周部に３個のタブ１３４が等間隔で設けられている。これらのタブは 、校正ナット５４の一部と極めて僅かだけ干渉嵌合するように寸法付けされ、そ れによって、ワッシャがナットに保持され、接極子へのピントル取付け時に取付 けが容易になる。 校正ナット５４の外径部は、直線的な円筒形端部分１３６、１３８を有してお り、これら端部分の間に比較的大きい多角形の部分１４０（すなわち、図４に示 したような６角形）が設けられている。端部分１３８の外径は、中心孔１３０に 対していくらかの半径方向隙間が得られるように選ばれている。端部分１３８に は、校正ナット５４がピントルのねじスタッド４６にねじ込まれる前に、波形ば ねワッシャ５２が組付けられる。校正ナット（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｎｕｔ ）５４がねじスタッド４６にねじ込まれると、波形ばねワッシャ５２は、６角形 部分１４０の下方の肩と、中心孔１３０を取囲む横断壁１２８の表面との間で軸 線方向で圧縮される。校正ナットは、ピントルの肩４８がシム５０に接触して、 シム５０の平らな上端面が横断壁１２８の平らな下端面に一定の力で当接される 状態まで締め付けられる。その場合、校正ナット５４は、シム５０には支えられ ない。その時点では、波形ばねワッシャ５２が軸線方向で完全には圧縮されてお らず、この結合形式により、接極子４０は、支承部材１２４によるピントルの案 内により良く整合するように、スリーブ１１０内に位置決め可能である。弁作動 時 に、ピントル３８から接極子４０へ、もしくは接極子４０からピントル３８へ伝 達される横方向荷重を極小化することによってヒステリシスは極小化され、かつ ピントルを接極子４０に取付けるための前記手段が、この目的のために極めて効 果的である。 スリーブ１１０は弁内に固定配置される。スリーブ１１０には、ばね座１１８ の頂部を取囲む湾曲したリム１４２が形成されている。リム１４２は、接極子４ ０の方向へ突出し、接極子の下方移動路に設けられている。また、スリーブ１１ ０には、リム１４２と側壁１１２との間で下方へ突出したリム１４４が形成され ており、このリム１４４が、下部固定子部材５６の肩７２に支えられる。リム１ ４２は、接極子４０のストッパを形成しており、このストッパによって、接極子 ・ピントル組立体が下方移動が制限される。 図１に示した閉位置は、ソレノイドコイル集合体６０が、エンジン制御装置か らの電流によって励磁されていない場合である。この状態では、コイルばね１２ ０によって与えられる力が、弁座３４に対して弁ヘッド４４を密着して着座せし める。センタキャップ１６のタワー８０内に収容された位置センサと組合わされ たプランジャー１４６が、校正ナット５４の平坦な上端面に対して自己付勢され ている。 ソレノイドコイル集合体６０が、エンジン制御装置からの電流によって次第に 励磁される時、２つの固定子部材と外殻１４とを含む磁気回路内で次第に磁束が 形成され、空気ギャップ８０位置で非磁性スリーブ１１０を介して接極子４０と の相互作用が生じる。これにより、接極子４０に作用する下方への磁力が増大し 、弁ヘッド４４が流路２８を次第に開成する。通気穴１３２によって、接極子４ ０の移動時の接極子両側における空気圧が等しく維持される。同時に、コイルば ね１２０が次第に圧縮され、自己付勢プランジャ１４６は校正ナット５４との接 触を維持し、この結果、位置センサが、忠実に接極子・ピントル組立体３６の位 置に追従し、弁の開度をエンジン制御装置へ発信する。 接極子４０は、シム５０の軸線方向の寸法調整によって、空気ギャップ８０に 対し軸線方向に正確に位置決めされ得る。空気ギャップと弁座との軸線方向間隔 を測定される。また、弁ヘッド４４が弁座に着座する位置と肩４８との間の、ピ ントルに沿う軸線方向距離が測定される。これら２つの測定に基づいて、シム５ ０の軸線方向寸法を選定でき、それによって、接極子４０は、ピントルに締着さ れて肩４８に対して配設されると、空気ギャップに対して所望の軸線方向位置を 占めることになる。 位置センサは、校正ナット５４の平坦な上端面の軸線方向位置を設定すること によって、接極子・ピントル組立体の軸線方向位置に対し正確に校正される。校 正ナット５４の軸線方向寸法は、少なくとも或る最小値である。前記平坦な上端 面は、研磨して、目標位置が得られるようになされる。、この目標位置は、プラ ンジャ１４６が校正ナット５４の端部に当接した場合の想定目標校正位置である 。 テーパ付き壁６６、肩７２の寸法、および接極子側壁１２６の厚さは、特に、 該側壁１２６の下端が肩７２に次第に近付く際の、磁力対コイル電流特性を定規 する手段である。壁６６の頂縁部７６の半径方向厚さと壁６６のテーパ角とは、 前記特性を確定する上で重要であることが判った。一例としての弁において、壁 ６６の公称テーパ角が９度、頂面７６の半径方向厚さは０．３１７５ｍｍ、基部 ７８の半径方向厚さは１．２６ｍｍである。頂面７６の外径は２４ｍｍである。 肩７２の半径方向厚さは２．６８ｍｍ、側壁１２６の半径方向厚さは約２．８ｍ ｍである。 以上、本発明の一好適例について説明したが、本発明の原理は、請求の範囲で 定義される範囲内の各種形式で実行可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年３月２５日 【補正内容】 明細書 エンジン制御弁用の電磁式作動装置 発明の分野 本発明は、広くは、内燃機関の排気ガス再循環（ＥＧＲ）弁等の電磁作動式エ ンジン制御弁に係り、具体的には、その種の制御弁用の新規な改良された電磁式 作動装置（アクチュエータ）に関するものである。 発明の背景および概要 エンジン排気ガス再循環制御技術は、内燃機関から環境へ排出される燃焼生成 物内の窒素酸化物を低減させるために、一般に用いられている技術である。通常 のＥＧＲシステムは、ＥＧＲ弁を有し、このＥＧＲ弁が、エンジンの作動状態に 応じて制御され、エンジンの排気ガス量を調整し、排気ガスは、燃焼のためにエ ンジンへ流入する燃料／空気流内へ再循環させられ、それによって、燃焼温度が 制限されて、窒素酸化物の生成が低減される。 ＥＧＲ弁は、通常、エンジンに組付けられるため、高低両極端の温度や振動に さらされる厳しい環境に置かれることになる。排気ガス規制の要求により、この 種の弁による制御の改善が、これまで以上に迫られている。電磁式作動器の使用 が、制御改善の１つの手段であるが、商業的に成功するためには、前記の極端な 環境内で、長い使用期間にわたって適正に作動することが要求される。さらに、 量産車に使用する場合には、構成部品の費用効率も重要となる。より正確かつ迅 速な応動性を有するＥＧＲ弁電磁式作動器が得られれば、ＥＧＲシステムを装備 した内燃機関を有する車両の走行特性および燃料節約が改善される。また、テー ルパイプからの排気ガスに対する制御も改善される。 公知ＥＧＲ弁の一例が、ＪＰ−Ａ−６１−１６８２１４に開示されている。こ のＥＧＲ弁は、ヨークの間に非磁性スリーブを有する固定子構成体を備え、これ により、精度および制御の改善に役立つ磁束が得られるようにされている。 本発明が対象とする技術的問題は、接極子・ピントル組立体の改良に係り、か つまたエンジン制御装置からの制御電流に応じて弁の開成を制御するソレノイド 作動器の固定子構成体に関するものである。構成部品の、より正確な組み立てと 、一定部品の付形とによって、制御の改善とヒステリシスの低減が可能になる。 本発明によれば、内燃機関用の電磁式排気ガス再循環（ＥＥＧＲ）弁であって 、入口・出口間の流路内の排気ガス流量を選択的に設定するために、前記流路内 に配置された弁座と協働するように組み合わされた弁ヘッドと、前記ソレノイド コイルへの通電時に発生する磁束用の磁気回路を得るため、ソレノイドコイルお よびソレノイドコイルと組み合わせて配置された壁部を有する固定子構成体を備 えた電磁式作動手段と、この電磁式作動手段と組み合わせて操作可能にされるこ とで、前記磁束に応じて前記固定子構成体内を仮想軸線に沿って移動せしめられ る接極子を有する接極子・ピントル組立体と、前記接極子の移動と協働して前記 弁ヘッドが弁座から移動するように、前記接極子から前記弁ヘッドまで延在する ピントルと、前記弁ヘッドが弁座に着座するように弁ヘッドを付勢するため、前 記接極子・ピントル組立体に作用するコイルばねとが備えられ、これにより前記 流路が、前記ソレノイドコイルの非通電時に閉じられるようにされており、さら に前記固定子と前記接極子との壁部間に配置された事実上管状の円筒形側壁を有 する非磁性スリーブが備えられている形式のものの場合に、 前記固定子構成体が空気ギャップを有し、この空気ギャップが、軸線方向に間 隔をおいて軸線方向に延在する２つの対向壁部によって画定される前記接極子の 円筒形管状壁部近くを取り巻いて、前記仮想軸線とほぼ同軸線的に設けられてお り、前記２つの壁部のうちの第１壁部が、ほぼ均一な半径方向厚さを有し、前記 ２つの壁部のうちの第２壁部が、内側肩に並置された遠位端部から、軸線方向に 延在する前記第１壁部の方向へ次第に細くなる半径方向厚さを有し、端縁面で終 わっており、また前記内側肩が、前記第２壁部から軸線方向で間隔を置いて前記 第１壁部とは反対の側に設けられ、前記接極子の軸線方向の動程の限界点を形成 しており、前記第１および第２の壁部が、前記空気ギャップと組み合わされて前 記磁束を発生させ、前記コイルばねと協働して前記接極子のほぼ所定移動が生ぜ しめられるという特徴が得られる。 本発明の他の特徴、利点、効果は、以下の説明、請求の範囲、添付図面によっ て明らかになるだろう。図面には、本発明の実施に当たり、現時点で最善と思わ れる態様により、本発明の一好適例が示されている。 （本発明の原理は、特にＥＧＲ弁に適合するようにされているが、これらの原 理は、自動車の他の種類の弁にも広く使用できる。） 図面の簡単な説明 図１は、本発明の原理を具体化した電磁式ＥＧＲ弁（ＥＥＧＲ弁）の前面図で 、本発明に関連する内部を示すため、一部を破断して示した図である。 図２は、ＥＥＧＲ弁の内部の一部分、すなわち上部固定子部材のみを示した平 面図である。 図３は、ＥＥＧＲ弁の内部の別の部分、すなわち接極子のみを示した平面図で ある。 図４は、ＥＥＧＲ弁の内部のさらに別の部分、すなわち固定ナットのみを示し た平面図である。 図５は、ＥＥＧＲ弁の内部のさらに別の部分、すなわち波形ばねワッシャのみ を、図１より拡大して示した平面図である。 図６は、図５のワッシャの前面図である。 図７は、ＥＥＧＲ弁の内部のさらに別の部分、すなわち非磁性スリーブのみを 示した前面図である。 図８は、図７の底面図である。 好適実施例の説明 図面は、本発明の原理を電磁式ＥＧＲ弁（ＥＥＧＲ弁）１０で示した図である 。図１は、ＥＥＧＲ弁１０の全体の構成を示したものである。ＥＥＧＲ弁１０は 、金属製の基部１２と、基部１２上に配置され基部１２に固定されたほぼ円筒形 の金属製外殻１４と、外殻１４の開放頂部の閉鎖部材を形成するセンサキャップ １６とを備えている。 基部１２は、内燃機関の排気マニホールドの表面に対して配置されるようにさ れた平坦な底面を有しおり、通常、底面と排気マニホールドとの間には適当な形 状のガスケット（図示せず）がサンドイッチ状に挟まれる。基部１２は、ＥＥＧ 請求の範囲 １．内燃機関用の電磁式排気ガス再循環（ＥＥＧＲ）弁であって、 流路（２８）内に配置された弁座（３４）を介して入口（３０）と出口（３２ ）との間の流路（２８）を流れる排気ガス流量を選択的に設定するために、弁座 （３４）と協働可能に組み合わされた弁ヘッド（４４）と、 ソレノイドコイル（６０）の通電時に発生する磁束用の磁気回路を得るために 、ソレノイドコイル（６０）と、ソレノイドコイル（６０）に組み合わせて配置 された壁部（５６、５８）を有する固定子構成体とを備えた電磁式作動手段と、 接極子（４０）が前記磁束に応じて前記固定子構成体内を仮想軸線に沿って移 動するように、電磁式作動手段と操作可能に組み合わされた接極子（４０）と、 前記接極子（４０）の移動と協働して、前記弁ヘッド（４４）を弁座（３４）か ら移動させるために、接極子（４０）から弁ヘッド（４４）まで延在するピント ル（３８）とを備えた接極子・ピントル組立体と、 前記接極子・ピントル組立体に作用するコイルばね（１２０）とが備えられ、 該コイルばねによって、弁ヘッド（４４）が弁座（３４）に着座するように弁ヘ ッドが付勢されることにより、前記流路（２８）が、前記ソレノイドコイル（６ ０）の非通電時に閉じられ、 さらに前記固定子構成体と前記接極子との前記壁部（５６、５８）間に配置さ れた事実上管状の円筒形側壁（１１２）を有する非磁性スリーブ部材（１６０） が備えられている形式のものにおいて、 前記固定子構造体が空気ギャップを有し、この空気ギャップ（８０）が、軸線 方向に間隔をおいて軸線方向に延在する２つの対向壁部（５６、５８）によって 画定されている、前記接極子（４０）の円筒形管状壁部近くを取り巻いて、前記 仮想軸線（１８）とほぼ同軸線的に設けられており、前記２つの壁部のうちの第 １壁部（５６）が、ほぼ均一な半径方向厚さを有し、前記２つの壁部のうちの第 ２壁部（５８）が、内側肩（７２）に並置されている遠位端部から、軸線方向に 延在する前記第１壁部（５６）の方向へ次第に細くなる半径方向厚さを有し、端 縁頂面（７６）で終わっており、また前記内側肩（７２）が、前記第２壁部（５ ８）から軸線方向で間隔を置いて前記第１壁部（５６）とは反対の側に設けられ 、前記接極子（４０）の軸線方向の動程の限界を画定しており、前記第１および 第２の壁部（５６、５８）が、前記空気ギャップ（８０）と組み合わされて前記 磁束を発生させ、前記コイルばね（１２０）と協働して接極子（４０）のほぼ所 定の移動が生ぜしめられることを特徴とする内燃機関用の電磁式排気ガス再循環 （ＥＥＧＲ）弁。 ２．前記非磁性スリーブ部材（１１０）が、前記接極子・ピントル組立体（３ ６）の軸線方向動程の前記限界点で前記接極子（４０）に当接するように設けら れた端壁（１１８）を有し、軸線方向動程の前記限界点のところに前記コイルば ね（１２０）のためのばね座（１１６）が得られる請求項１に記載された電磁式 排気ガス再循環（ＥＥＧＲ）弁。 ３．内燃機関用の電磁式排気ガス再循環（ＥＥＧＲ）弁であって、 流路（２８）内に配置された弁座（３４）を介して入口（３０）・出口（３２ ）間の流路（２８）を流れる排気ガス流量を選択的に設定するために、弁座（３ ４）と協働可能に組み合わされた弁ヘッド（４４）と、 ソレノイドコイル（６０）の通電時に発生する磁束用の磁気回路を得るために 、ソレノイドコイル（６０）とソレノイドコイル（６０）に組み合わせて配置さ れた壁部（５６、５８）を有する固定子構造体とを備えた電磁式作動手段と、 接極子（４０）が前記磁束に応じて前記固定子構造体内を仮想軸線に沿って移 動せしめられるように、電磁式作動手段と操作可能に組み合わされた接極子（４ ０）と、前記接極子（４０）の移動と協働して前記弁ヘッド（４４）が弁座（３ ４）から移動するように、接極子（４０）から弁ヘッド（４４）まで延在するピ ントル（３８）とを有する接極子・ピントル組立体と、、 弁へッド（４４）が弁座（３４）に着座するように弁ヘッドを付勢するため、 前記接極子・ピントル組立体（３６）に作用するコイルばね（１２０）とが備え られ、これにより前記流路（２８）が、ソレノイドコイル（６０）の非通電時に 閉成されるようにされており、 さらに前記固定子構造体と前記接極子との前記壁部（５６、５８）間に配置さ れた事実上管状の円筒形側壁（１１２）を有する非磁性スリーブ部材（１６０） が備えられている形式のものにおいて、 前記非磁性スリーブ部材（１１０）が、さらに前記接極子・ピントル組立体（ ３６）の動程の限界点で接極子・ピントル組立体に当接されるように設けられた 端壁（１１８）を有しており、前記軸線方向動程の前記限界点に前記コイルばね （１２０）のためのばね座（１１６）が得られることを特徴とする電磁式排気ガ ス再循環（ＥＥＧＲ）弁。 ４．前記固定子構造体（５６、５８）が空気ギャップ（８０）を有しており、 この空気ギャップ（８０）が、軸線方向に間隔をおいて軸線方向に延在する２つ の対向壁部（５６、５８）によって画定される前記接極子（４０）の円筒形管状 壁部近くを取り巻いて、前記仮想軸線（１８）とほぼ同軸線的に設けられており 、前記２つの壁部のうちの第１壁部（５６）が、ほぼ均一な半径方向厚さを有し 、前記２つの壁部の内の第２壁部が、内側肩（７２）に並置されている遠位端部 から、軸線方向に延在する前記第１壁部（５６）の方向へ次第に細くなる半径方 向厚さを有し、端縁の頂面（７６）で終わっており、また前記内側肩（７２）が 、前記第２壁部（５８）から軸線方向で前記第１壁部（５６）から離れる方向に 間隔をおいて設けられ、前記接極子（４０）の軸線方向の動程の限界点を形成し ている請求項３に記載された電磁式排気ガス再循環（ＥＥＧＲ）弁。 ５．前記第２壁部（５８）の前記端縁頂面（７６）の半径方向寸法が、第２壁 部（５８）の基部の半径方向寸法の約４分の１であり、前記内側肩（７２）が前 記第２壁部（５８）の前記基部より大きい半径方向寸法を有し、前記接極子（４ ０）の円筒形の管状壁部の半径方向寸法が、前記内側肩の半径方向内縁と半径方 向内方でオーバーラップしている請求項１から請求項４までのいずれか１項に記 載された電磁式排気ガス再循環（ＥＥＧＲ）弁。 ６．前記スリーブ部材（１１０）が、その側壁（１１２）とばね座（１１８） との間の端壁に、軸線方向に延在する前記第２壁部の半径方向内側で前記固定子 構造体の内側肩（７２）に着座している第１リム部分（１４４）と、この第１リ ム部分と前記ばね座（１１８）との間に設けられた第２リム部分（１４２）とを 有し、この第２リム部分（１４２）に前記接極子（４０）が当接することにより 、前記接極子・ピントル組立体（３６）の軸線方向動程の前記限界点が画定され る 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された電磁式排気ガス再循環（ ＥＥＧＲ）弁。 ７．前記接極子（４０）が前記軸線と同軸線的な孔を有する横方向壁部（１２ ８）を有しており、 さらに前記接極子・ピントル組立体（３６）の軸線方向動程を案内するため、 前記ピントル軸（４２）が滑入密嵌された孔を備えた支承部材（１２４）と、 接極子の前記横方向壁部（１２８）に前記ピントル（４２、３８）を固定する ための固定手段とが備えられ、 該固定手段が、接極子（４０）の前記横方向壁部（１２８）に対向するピント ル軸肩（４８）と、このピントル軸肩（４８）から接極子の前記横方向壁部（１ ２８）の前記孔を貫通して延在するねじスタッド（４６）と、軸線方向の両面を 有する環状シム（５０）とを有し、該シム両面の第１の面が、前記ピントル軸肩 （４８）に当接され、第２の面が、接極子の前記横方向壁部の前記孔を取り囲ん で前記横方向壁部（１２８）に当接されており、 前記固定手段が、さらに、ナット（５４）を有し、該ナットが、前記ねじスタ ッドにねじ込まれ、かつナットと接極子の前記横方向壁部（１２８）との間の波 形ばねワッシャ（５２）を締め付けて圧縮することにより、接極子（４０）の、 前記スリーブ部材内での位置決めが可能になり、これにより、前記支承部材の前 記孔内のピントル軸（４２）の滑入密嵌に悪影響を及ぼす、接極子（４０）から 前記ピントル軸（４２）への横荷重が理想的に防止される請求項１から請求項６ までのいずれか１項に記載された電磁式排気ガス再循環（ＥＥＧＲ）弁。 ８．前記シム部分（５０）が、接極子（４０）に対しコイルばね（１２０）を 定位する定位部材として働き、かつ前記シム（５０）の軸線方向寸法が、空気ギ ャップ（８０）に対する接極子（４０）の相対位置の確定により校正される請求 項７に記載された電磁式排気ガス再循環（ＥＥＧＲ）弁。 ９．プランジャ（１４６）を有する位置センサが備えられ、該プランジャが、 前記弁座（３４）に対する弁ヘッド（４４）の位置を信号するため、前記軸線（ １８）に沿った前記接極子・ピントル組立体（３６）の位置に追従する請求項１ から請求項８までのいずれか１項に記載された電磁式排気ガス再循環（ＥＥＧ Ｒ）弁。 10．前記ナット（５４）が、ナット締付け用の工具に係合するための多角形状 の表面と、軸線方向端面とを有し、該軸線方向端面に対して、前記プランジャ（ １４６）が自己付勢されていることによって、接極子・ピントル組立体（３６） の位置に追従し得る請求項９に記載された電磁式排気ガス再循環（ＥＥＧＲ）弁 。 11．前記ナット（５４）の端面が、前記接極子（４０）の前記横方向壁部（１ ２８）から目標間隔のところまで研磨され、前記位置センサの目標校正がなされ る請求項７から請求項１０までのいずれか１項に記載された電磁式排気ガス再循 環（ＥＥＧＲ）弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関用の電磁式排気ガス再循環（ＥＥＧＲ）弁において、 基部を有する囲みと、再循環されるエンジン排気ガスが前記基部に流入する入 口と、前記基部を貫通して延在し前記入口から流入した排気ガスを搬送する流路 と、この流路を通過した排気ガスが前記基部から流出する出口と、前記流路内に 仮想軸線と同軸線的に配置された環状の弁座と、接極子およびピントルを有しか つ前記軸線に沿って選択的に位置決めされるように前記囲み内に配置された接極 子・ピントル組立体とが備えられ、前記ピントルが、前記接極子から弁ヘッドま で延在する軸を有し、該弁ヘッドが、弁ヘッドと協働するように組み合わされる ことによって、前記流路を通過する流量が、前記軸線に沿った前記接極子・ピン トル組立体の位置に応じて選択的に設定され、また、電磁式に作動する装置が備 えられ、該装置が、前記軸線と同軸線的に前記囲み内に配置されたソレノイドコ イルと、該ソレノイドコイルを電流が流れるさいに発生する磁束用の磁気回路を 得るため、ソレノイドコイルと組み合わせて配置された固定子構成体とを有して おり、該固定子構成体が、前記軸線と同軸線的に設けられた空気ギャップを有し 、この空気ギャップが、前記軸線と同軸線的な前記接極子の円筒形管状壁部近く を取囲んでおり、また前記空気ギャップが、前記固定子構成体の、軸線方向に間 隔をおいて向かい合った２つの軸線方向に延在する壁部によって画定されており 、さらに非磁性スリーブ部材が備えられ、この非磁性スリーブが、前記軸線と同 軸線的な円筒形の管状側壁を有し、半径方向で前記固定子構成体の側壁部と前記 接極子の前記円筒形管状壁部との間に配置され、さらに前記接極子を支えるため に設けられた端壁を有しており、この端壁が、接極子・ピントル組立体の軸線方 向動程の限界点をなし、かつばね座を形成しており、さらにコイルばねが備えら れ、このコイルばねが、前記ばね座と前記接極子との間に配置され、前記ソレノ イドコイルの非通電時には、前記弁ヘッドを付勢して前記弁座部材に着座させて 、前記流路を閉鎖し、前記ソレノイドコイルの通電時には、次第に圧縮されて、 前記弁ヘッドが弁座部材から次第に離間し、次第に前記流路が開成されることを 特徴とする電磁式排気ガス再循環（ＥＥＧＲ）弁。 ２．前記固定子構成体の、軸線方向に間隔を置いて向かい合った、軸線方向に 延在する前記２つの壁部のうちの第１の壁部が、一様の半径方向厚さを有してお り、他方、軸線方向に間隔を置いて向かい合った、軸線方向に延在する前記２つ の壁部のうちの第２の壁部が、前記第１の軸線方向に延在する壁部の方向で次第 に細くなる半径方向厚さを有することを特徴とする請求項１に記載された電磁式 排気ガス再循環弁。 ３．前記スリーブ部材が、その側壁とばね座との間の端壁に、軸線方向に延在 する前記第２壁部の半径方向内側で前記固定子構成体の肩に支えられた第１リム 部分と、前記第１リム部分と前記ばね座との間に設けられた第２リム部分とを有 し、この第２リム部分に前記接極子が当接されることにより、前記接極子・ピン トル組立体の軸線方向動程の前記限界点が画定されることを特徴とする請求項２ に記載された電磁式排気ガス再循環弁。 ４．前記接極子が、前記軸線と同軸線的な孔を有する横断壁を有しており、さ らに前記接極子・ピントル組立体の軸線方向移動を案内するため、前記ピントル 軸が滑入密嵌されている孔を有する支承部材と、接極子の前記横断壁に前記ピン トルを固定するための締着手段とが備えられ、該締着手段が、接極子の前記横断 壁に対向するピントル軸肩と、該ピントル軸肩から接極子の前記横断壁の前記孔 を貫通して延在するねじスタッドと、軸線方向の両面を有する環状シムとを有し 、該シム両面の第１の面が、前記ピントル軸肩に当接され、第２の面が、接極子 の前記横断壁の前記孔を取り囲んで前記横断壁に当接されており、前記締着手段 が、さらに、前記スタッドにねじ付けられるナットを有し、該ナットが、ナット と接極子の前記横断壁との間の波形ばねワッシャを圧縮するように締め付けられ ることにより、前記接極子の、前記スリーブ部材内での位置決めが可能になり、 それによって、前記支承部材の前記孔内での前記ピントル軸の摺動嵌合に悪影響 を及ぼす可能性のある、前記接極子から前記ピントル軸への横荷重が理想的に防 止されることを特徴とする請求項１に記載された電磁式排気ガス再循環弁。 ５．前記シムが、前記接極子に対し前記ばねを定位する定位部材として役立ち 、前記シムの軸線方向寸法が、空気ギャップに対す接極子の相対位置を確定する ことによって校正されることを特徴とする請求項４に記載された電磁式排気ガス 再 循環弁。 ６．前記弁座に対する前記弁ヘッドの位置の信号を発するために、前記軸線に 沿った接極子・ピントル組立体の位置に追従するプランジャを有する位置センサ が備えられ、かつまた、前記ナットが、締付け用の工具を係合させるための多角 形表面と、軸線方向端面とを有し、該端面に対して、前記プランジャが自己付勢 されており、それにより前記接極子・ピントル組立体の位置に追従することを特 徴とする請求項４に記載された電磁式排気ガス再循環弁。 ７．ナットの前記端面が接極子の前記横断壁との目標間隔まで研磨され、それ によって、前記位置センサの目標校正が得られることを特徴とする請求項６に記 載された電磁式排気ガス再循環弁。 ８．内燃機関用の電磁式排気ガス再循環（ＥＥＧＲ）弁において、 基部を有する囲みと、再循環されるエンジン排気ガスが前記基部に流入する入 口と、前記基部を貫通して延在し前記入口から流入した排気ガスを搬送する流路 と、この流路を通過した排気ガスが前記基部から流出する出口と、前記流路内に 仮想軸線と同軸線的に配置された環状の弁座と、接極子およびピントルを有しか つ前記軸線に沿って選択的に位置決めされるように前記囲み内に配置された接極 子・ピントル組立体とが備えられ、前記ピントルが、前記接極子から弁ヘッドま で延在する軸を有し、該弁ヘッドが、前記弁ヘッドと協働する用に組み合わされ ることによって、前記流路を通過する流量が、前記軸線に沿った前記接極子・ピ ントル組立体の位置に応じて選択的に設定され、また、電磁式に作動する装置が 備えられ、該装置が、前記軸線と同軸線的に前記囲み内に配置されたソレノイド コイルと、該ソレノイドコイルを電流が流れる際に発生する磁束用の磁気回路を 得るため、ソレノイドコイルと組み合わせて配置された固定子構成体とを有して おり、該固定子構成体が、前記軸線と同軸線的に設けられた空気ギャップを有し 、この空気ギャップが、前記軸線と同軸線的な前記接極子の円筒形管状壁部近く を取囲んでおり、また前記空気ギャップが、前記固定子構成体の、軸線方向に間 隔をおいて向かい合った２つの軸線方向に延在する壁部によって画定されており 、さらに非磁性スリーブ部材が備えられ、この非磁性スリーブが、前記軸線と同 軸線的な円筒形の管状側壁を有し、半径方向で前記固定子構成体の側壁部と前記 接 極子の前記円筒形管状壁部との間に配置され、さらにコイルばねが備えられ、こ のコイルばねが、前記接極子・ピントル組立体に作用して、前記弁ヘッドが前記 弁座部材に着座するように付勢し、かつ前記ソレノイドコイルの非通電時には、 前記流路を閉鎖し、また前記ソレノイドコイルの通電時には次第に圧縮されて、 前記弁ヘッドが弁座部材から次第に離間し、次第に前記流路が開放され、さらに 、前記固定子構成体の、軸線方向に間隔をおいて互いに向かい合った軸線方向に 延在する２つの壁部のうちの第１壁部が、一様の半径方向厚さを有し、他方、前 記２つの壁部のうちの第２壁部が、軸線方向に延在する前記第１壁部の方へ向か って次第に先細になる半径方向厚さを有して、端縁面で終わっており、さらにま た前記固定子構成体が、軸線方向に延在する前記第１壁部と反対の方向へ前記頂 面から間隔をおいて設けられた内側肩を有することを特徴とする電磁式排気ガス 再循環弁。 ９．前記第２壁部の前記端縁面の半径方向寸法が、前記第２壁部の基部の寸法 の約４分の１であり、前記内側肩が、前記第２壁部の前記基部より大きい半径方 向寸法を有し、さらに接極子の前記円筒形の管状壁部の半径方向寸法が、前記内 側肩の半径方向内側縁と半径方向内方でオーバーラップしていることを特徴とす る請求項８に記載された電磁式排気ガス再循環弁。