JP2001514364A - 緩衝媒体を備えた自動車の排出物制御バルブ - Google Patents
緩衝媒体を備えた自動車の排出物制御バルブInfo
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- F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
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Abstract
(57)【要約】
バルブ組立体(14)は、本体部分(24)を通して入口ポート(25)および出口ポート(26)の間を結ぶ内部主通路と、電磁アクチュエータ(30)と、通路を選択的に開閉するためにアクチュエータのアーマチュア(58)で作動されるバルブ(86)とを含んで成る。力を均衡させる機構(92)は、第1ポートおよび第2ポートの間の差圧によって生じる力に対抗する力をバルブ(86)に与える。バルブは、アーマチュアの横方向変位の衝撃を緩衝するクッション媒体(76,80,142)と、アーマチュアおよび静止部分の間の軸線方向の衝撃を緩衝するクッション媒体(76)とを有している。外層モールド成形体(32)が内部部分と、音速ノズル構造(28)を含む入口ポートのポートとを包囲している。このバルブは、騒音減衰、耐久性および性能の改善を示す。
Description
【0001】 (発明の分野) 本発明は一般に内燃エンジンを動力とする自動車の搭載型の排出物制御システ
ム(on-board emission control systems) 、例えば蒸発性排出物の制御システ
ムに係わり、特に蒸発性排出物の制御システムのためのキャニスタパージソレノ
イド(CPS)バルブのような新規且つ独特の排出物制御バルブに関する。
ム(on-board emission control systems) 、例えば蒸発性排出物の制御システ
ムに係わり、特に蒸発性排出物の制御システムのためのキャニスタパージソレノ
イド(CPS)バルブのような新規且つ独特の排出物制御バルブに関する。
【0002】 (発明の背景) 典型的な搭載型の蒸発性排出物の制御システムは、エンジン用の揮発性液体燃
料を収容したタンクから放出される燃料蒸気を収集する蒸気収集キャニスタと、
この収集した蒸気をエンジンの吸気マニホルドへ定期的にパージすなわち掃気す
るキャニスタパージソレノイドバルブとを含んでいる。周知の蒸発システムの制
御システムでは、キャニスタパージソレノイドバルブはソレノイドを含んでおり
、このソレノイドはマイクロプロセッサを基礎とするエンジン管理システムが発
生する掃気制御信号によって制御される。典型的な掃気制御信号は、例えば5H
z〜20Hzの範囲の比較的低い作動周波数のデューティサイクル変調パルス波
形である。この変調は0%〜100%の範囲である。このことは、作動周波数の
各サイクルに関してソレノイドがそのサイクル時間の或るパーセンテージに対し
て付勢されることを意味する。このパーセンテージが増大するとソレノイドが付
勢される時間も増加し、それ故にバルブを通る掃気流量も増加する。逆に、その
パーセンテージが減少すると、掃気流量は減少する。
料を収容したタンクから放出される燃料蒸気を収集する蒸気収集キャニスタと、
この収集した蒸気をエンジンの吸気マニホルドへ定期的にパージすなわち掃気す
るキャニスタパージソレノイドバルブとを含んでいる。周知の蒸発システムの制
御システムでは、キャニスタパージソレノイドバルブはソレノイドを含んでおり
、このソレノイドはマイクロプロセッサを基礎とするエンジン管理システムが発
生する掃気制御信号によって制御される。典型的な掃気制御信号は、例えば5H
z〜20Hzの範囲の比較的低い作動周波数のデューティサイクル変調パルス波
形である。この変調は0%〜100%の範囲である。このことは、作動周波数の
各サイクルに関してソレノイドがそのサイクル時間の或るパーセンテージに対し
て付勢されることを意味する。このパーセンテージが増大するとソレノイドが付
勢される時間も増加し、それ故にバルブを通る掃気流量も増加する。逆に、その
パーセンテージが減少すると、掃気流量は減少する。
【0003】 車輌の通常運転時に生じる吸気マニホルド負圧の変化は、そのような影響を考
慮するために例えば真空圧調整バルブのような装備が含まれていなければ、意図
する制御戦略を混乱させるようにキャニスタパージソレノイドバルブにも直接に
作用する。キャニスタパージソレノイドバルブが閉じているとき、バルブ出口に
おけるマニホルド負圧はバルブ座で囲まれた開閉されるバルブ部材の部分に与え
られる。マニホルド負圧の変化はそのバルブの或る作動特性に影響を及ぼし、予
測できない流量特性を生じる可能性がある。
慮するために例えば真空圧調整バルブのような装備が含まれていなければ、意図
する制御戦略を混乱させるようにキャニスタパージソレノイドバルブにも直接に
作用する。キャニスタパージソレノイドバルブが閉じているとき、バルブ出口に
おけるマニホルド負圧はバルブ座で囲まれた開閉されるバルブ部材の部分に与え
られる。マニホルド負圧の変化はそのバルブの或る作動特性に影響を及ぼし、予
測できない流量特性を生じる可能性がある。
【0004】 ソレノイド作動式バルブの特別な構造、およびそれに対する或る種の外的影響
は、流れ開始点や小流量の増分特性のような或る種の作動特性を害することにな
り得る。
は、流れ開始点や小流量の増分特性のような或る種の作動特性を害することにな
り得る。
【0005】 とりわけ共通して譲渡された米国特許第5413082号によれば、キャニス
タ掃気時にバルブを通る流量に対してマニホルド負圧の変化が影響する度合いを
減少するために、キャニスタパージソレノイドバルブに音速ノズル機能(sonic
nozzle function) を組み入れることが知られている。米国特許第53738 22号によれば、アーマチュア/バルブ部材の圧力を均衡させる、すなわち力を
均衡させることが知られている。
タ掃気時にバルブを通る流量に対してマニホルド負圧の変化が影響する度合いを
減少するために、キャニスタパージソレノイドバルブに音速ノズル機能(sonic
nozzle function) を組み入れることが知られている。米国特許第53738 22号によれば、アーマチュア/バルブ部材の圧力を均衡させる、すなわち力を
均衡させることが知られている。
【0006】 1990年2月20日付けで付与され、共通して譲渡された米国特許第490
1974号のような他の特許によれば、アーマチュアが往復動作する際に停止部
材に対してアーマチュアが衝突して発生する衝撃力を吸収するために、騒音を減
衰する緩衝装置を組み入れることが知られている。
1974号のような他の特許によれば、アーマチュアが往復動作する際に停止部
材に対してアーマチュアが衝突して発生する衝撃力を吸収するために、騒音を減
衰する緩衝装置を組み入れることが知られている。
【0007】 (発明の概要) 本発明は、制御精度を害し、また内部で発生した作動騒音を減衰する改良され
た減衰性を害する傾向を示す影響があるにも拘わらずに、より一層予測可能な掃
気流量制御を含む改良された性能を単独および集合的に達成すると考えられるさ
まざまな特徴を有する自動車用排気ガスバルブに関する。
た減衰性を害する傾向を示す影響があるにも拘わらずに、より一層予測可能な掃
気流量制御を含む改良された性能を単独および集合的に達成すると考えられるさ
まざまな特徴を有する自動車用排気ガスバルブに関する。
【0008】 前述した改良点の1つ以上を達成するために、本発明の他の概念は、第1ポー
トおよび第2ポートの間を結ぶ内部主通路を有する本体と、その通路に外接する
関係の環状バルブ座と、アーマチュアおよびガイド穴を含んで成る電気アクチュ
エータであって、そのアーマチュアはガイド穴内を軸線方向に移動するように実
質的にガイドされるのであるが、幾分かの横方向間隙が与えられており、このた
めにアーマチュアがアクチュエータによって軸線方向に移動されるとき、アーマ
チュアの僅かな横方向変位の発生は許容する前記電気アクチュエータと、ガイド
穴の開放された軸線方向端から軸線方向外方へ突出しているアーマチュアの一部
分に連結され、通路を選択的に開閉するためにアーマチュアにより作動されるバ
ルブと、アーマチュアの横方向変位による衝撃を緩衝する媒体であって、ガイド
穴の開放端から軸線方向外方へ突出したアーマチュアの部分のまわりに配置され
ている前記媒体とを含んで構成された電動バルブ組立体に関する。
トおよび第2ポートの間を結ぶ内部主通路を有する本体と、その通路に外接する
関係の環状バルブ座と、アーマチュアおよびガイド穴を含んで成る電気アクチュ
エータであって、そのアーマチュアはガイド穴内を軸線方向に移動するように実
質的にガイドされるのであるが、幾分かの横方向間隙が与えられており、このた
めにアーマチュアがアクチュエータによって軸線方向に移動されるとき、アーマ
チュアの僅かな横方向変位の発生は許容する前記電気アクチュエータと、ガイド
穴の開放された軸線方向端から軸線方向外方へ突出しているアーマチュアの一部
分に連結され、通路を選択的に開閉するためにアーマチュアにより作動されるバ
ルブと、アーマチュアの横方向変位による衝撃を緩衝する媒体であって、ガイド
穴の開放端から軸線方向外方へ突出したアーマチュアの部分のまわりに配置され
ている前記媒体とを含んで構成された電動バルブ組立体に関する。
【0009】 前述した改良点の1つ以上を達成するために、本発明の他の概念は、第1ポー
トおよび第2ポートの間を結ぶ内部主通路を有する本体と、その通路に外接する
関係の環状バルブ座と、ガイド穴を含んで成る電気アクチュエータと、そのガイ
ド穴の内部を軸線方向に延在する有壁スリーブと、このスリーブの内部を軸線方
向へ実質的にガイドされるアーマチュアであって、幾分かの横方向間隙を有して
おり、アクチュエータによってこのアーマチュアが軸線方向へ移動されるときに
そのアーマチュアの僅かな横方向変位が生じ得るようになされている前記アーマ
チュアと、通路を選択的に開閉するためにアーマチュアにより作動されるバルブ
と、アーマチュアの横方向変位による衝撃を緩衝する媒体であって、スリーブと
ガイド穴との間に配置された前記媒体とを含んで構成された電動バルブ組立体に
関する。
トおよび第2ポートの間を結ぶ内部主通路を有する本体と、その通路に外接する
関係の環状バルブ座と、ガイド穴を含んで成る電気アクチュエータと、そのガイ
ド穴の内部を軸線方向に延在する有壁スリーブと、このスリーブの内部を軸線方
向へ実質的にガイドされるアーマチュアであって、幾分かの横方向間隙を有して
おり、アクチュエータによってこのアーマチュアが軸線方向へ移動されるときに
そのアーマチュアの僅かな横方向変位が生じ得るようになされている前記アーマ
チュアと、通路を選択的に開閉するためにアーマチュアにより作動されるバルブ
と、アーマチュアの横方向変位による衝撃を緩衝する媒体であって、スリーブと
ガイド穴との間に配置された前記媒体とを含んで構成された電動バルブ組立体に
関する。
【0010】 前述した改良点の1つ以上を達成するために、本発明の他の概念は、第1ポー
トおよび第2ポートの間を結ぶ内部主通路を有する本体と、その通路に外接する
関係の環状バルブ座と、静止部分およびアーマチュアを含んで成る電気アクチュ
エータと、通路を選択的に開閉するためにアーマチュアにより作動されるバルブ
とを含んで成り、アーマチュアおよび静止部分が補完的なそれぞれの対向面形状
を有しており、その対向面形状の一方はテーパー形の突起を含み、他方の形状は
テーパー形の凹部を含んで成り、これらの突起および凹部はバルブが通路を閉じ
ているときに部分的に軸線方向に重なり合わされている電動バルブ組立体に関す
る。
トおよび第2ポートの間を結ぶ内部主通路を有する本体と、その通路に外接する
関係の環状バルブ座と、静止部分およびアーマチュアを含んで成る電気アクチュ
エータと、通路を選択的に開閉するためにアーマチュアにより作動されるバルブ
とを含んで成り、アーマチュアおよび静止部分が補完的なそれぞれの対向面形状
を有しており、その対向面形状の一方はテーパー形の突起を含み、他方の形状は
テーパー形の凹部を含んで成り、これらの突起および凹部はバルブが通路を閉じ
ているときに部分的に軸線方向に重なり合わされている電動バルブ組立体に関す
る。
【0011】 前述した改良点の1つ以上を達成するために、本発明の他の概念は、第1ポー
トおよび第2ポートの間を結ぶ内部主通路を有する本体と、その通路に外接する
関係の環状バルブ座と、静止部分およびアーマチュアを含んで成る電気アクチュ
エータと、通路を選択的に開閉するためにアーマチュアにより作動されるバルブ
とを含んで成り、アーマチュアおよび静止部分が補完的なそれぞれの対向面形状
を有し、その対向面形状の一方はテーパー形の突起を含み、他方の形状はテーパ
ー形の凹部を含んでおり、またテーパー形の凹部に対するテーパー形の突起の軸
線方向の衝撃を吸収するクッションを含んで成る電動バルブ組立体に関する。
トおよび第2ポートの間を結ぶ内部主通路を有する本体と、その通路に外接する
関係の環状バルブ座と、静止部分およびアーマチュアを含んで成る電気アクチュ
エータと、通路を選択的に開閉するためにアーマチュアにより作動されるバルブ
とを含んで成り、アーマチュアおよび静止部分が補完的なそれぞれの対向面形状
を有し、その対向面形状の一方はテーパー形の突起を含み、他方の形状はテーパ
ー形の凹部を含んでおり、またテーパー形の凹部に対するテーパー形の突起の軸
線方向の衝撃を吸収するクッションを含んで成る電動バルブ組立体に関する。
【0012】 前述した包括的な概念に含まれる本発明のさらに他の補助的な概念は、バルブ
本体に組付けられた内部構成部材を包み込む外層モールド成形体、バルブを作動
させる電磁アクチュエータの或る詳細部分、掃気流量に係わる音速ノズル構造、
そしてバルブの或る詳細部分およびその部分の力を均衡させる機構との一体化に
関する。完成されたバルブは騒音の減衰、耐久性および性能を改善された。
本体に組付けられた内部構成部材を包み込む外層モールド成形体、バルブを作動
させる電磁アクチュエータの或る詳細部分、掃気流量に係わる音速ノズル構造、
そしてバルブの或る詳細部分およびその部分の力を均衡させる機構との一体化に
関する。完成されたバルブは騒音の減衰、耐久性および性能を改善された。
【0013】 前述した特徴およびその他の特徴は、各種の利点、利益および本発明の原理と
共に、図面を伴う以下の説明および特許請求の範囲に見ることができる。本明細
書に組み入れられ、その一部を成す図面は、本発明を実施するうえで現在最良と
考えられている形態の本発明の好ましい実施例を示している。
共に、図面を伴う以下の説明および特許請求の範囲に見ることができる。本明細
書に組み入れられ、その一部を成す図面は、本発明を実施するうえで現在最良と
考えられている形態の本発明の好ましい実施例を示している。
【0014】 (好ましい実施例の説明) 図1は自動車の蒸発性排出物の制御システム10を示しており、この制御シス
テムは蒸気収集キャニスタ12および本発明の原理を具現する排出物制御バルブ
14を含み、これらは慣習的な方法で燃料タンク16と内燃エンジン20の吸気
マニホルド18との間に直列状態で連結されている。各種の入力信号を受取るエ
ンジン管理コンピュータ22は排出物制御バルブ14を作動させるために掃気制
御出力信号を供給する。
テムは蒸気収集キャニスタ12および本発明の原理を具現する排出物制御バルブ
14を含み、これらは慣習的な方法で燃料タンク16と内燃エンジン20の吸気
マニホルド18との間に直列状態で連結されている。各種の入力信号を受取るエ
ンジン管理コンピュータ22は排出物制御バルブ14を作動させるために掃気制
御出力信号を供給する。
【0015】 排出物制御バルブ14の詳細は図2〜図5に示されている。排出物制御バルブ
14は入口ポート25および出口ポート26を有する本体部分24を含んでおり
、出口ポートは音速ノズル構造28を含んでいる。本体部分24は射出モールド
成形されるなどの方法で燃料耐性を有する適当材料から作られており、2つのポ
ートをそれぞれニップルとして具現している。出口ポート26を形成するニップ
ルの内端において、それらの2つのポートの間を延在する内部主通路に対して環
状座面29が外接されている。
14は入口ポート25および出口ポート26を有する本体部分24を含んでおり
、出口ポートは音速ノズル構造28を含んでいる。本体部分24は射出モールド
成形されるなどの方法で燃料耐性を有する適当材料から作られており、2つのポ
ートをそれぞれニップルとして具現している。出口ポート26を形成するニップ
ルの内端において、それらの2つのポートの間を延在する内部主通路に対して環
状座面29が外接されている。
【0016】 排出物制御バルブ14はソレノイド組立体30を含んで成り、このソレノイド
組立体は外層モールド成形体32の内部に収容されている。結合部34は外層モ
ールド成形体32を本体部分24に結合しており、これら2つが排出物制御バル
ブ14の本体を構成するものと考えることができる。外層モールド成形体32は
自動車における適当な取付け箇所にバルブを取付けるための形成部36を含んで
いる。
組立体は外層モールド成形体32の内部に収容されている。結合部34は外層モ
ールド成形体32を本体部分24に結合しており、これら2つが排出物制御バル
ブ14の本体を構成するものと考えることができる。外層モールド成形体32は
自動車における適当な取付け箇所にバルブを取付けるための形成部36を含んで
いる。
【0017】 ソレノイド組立体30は重合材料より成るボビン38を含んでおり、このボビ
ンの中央の管状コアー40の周囲には電磁コイル42が配置されている。符号4
4は排出物制御バルブ14の仮想上の長手方向の軸線を示しており、コアー40
および出口ポート26はこの軸線と同軸とされている。コアー40は円筒形の貫
通穴46を含んでおり、この貫通穴は軸線方向の反対両端においてボビン38の
それぞれ半径方向に向かう環状端壁48,50を通して開放されている。電磁コ
イル42を形成している磁気ワイヤーの終端はそれぞれの電気端子52,54に
連結されており、これらの電気端子の基端は環状端壁48に取付けられている。
これらの端子の先端は外層モールド成形体32を通って半径方向へ突出しており
、その箇所において端子の先端は外層モールド成形体と一体の形成部である包囲
部56により横方向を境界されていて、これにより管理コンピュータに通じる補
完的なコネクタ(図示せず)に対して連結される電気コネクタをバルブが備えて
いる。
ンの中央の管状コアー40の周囲には電磁コイル42が配置されている。符号4
4は排出物制御バルブ14の仮想上の長手方向の軸線を示しており、コアー40
および出口ポート26はこの軸線と同軸とされている。コアー40は円筒形の貫
通穴46を含んでおり、この貫通穴は軸線方向の反対両端においてボビン38の
それぞれ半径方向に向かう環状端壁48,50を通して開放されている。電磁コ
イル42を形成している磁気ワイヤーの終端はそれぞれの電気端子52,54に
連結されており、これらの電気端子の基端は環状端壁48に取付けられている。
これらの端子の先端は外層モールド成形体32を通って半径方向へ突出しており
、その箇所において端子の先端は外層モールド成形体と一体の形成部である包囲
部56により横方向を境界されていて、これにより管理コンピュータに通じる補
完的なコネクタ(図示せず)に対して連結される電気コネクタをバルブが備えて
いる。
【0018】 ソレノイド組立体30は、電気端子52,54に電流が供給されたときに、電
磁コイル40が発生する磁束を集中させるための磁気回路構造をさらに含んでい
る。この磁気回路構造はアーマチュア58と、複数部品で構成された静止構造と
を含んで成り、静止構造は静止部分60,62,64を含んでいる。
磁コイル40が発生する磁束を集中させるための磁気回路構造をさらに含んでい
る。この磁気回路構造はアーマチュア58と、複数部品で構成された静止構造と
を含んで成り、静止構造は静止部分60,62,64を含んでいる。
【0019】 静止部分60は軸線44と同軸のソレノイド組立体の一端に配置された一般に
円筒形の極部片である。静止部分62は軸線44と同軸のソレノイド組立体の他
端に配置された他の極部片である。静止部分64はコイルおよびボビンの外部で
2つの静止極部片である静止部分60,62の間の磁気回路を完成させる部分で
ある。磁気回路は静止部分60およびアーマチュア58の間の空隙65を含む。
また、アーマチュア58とボビン38の材料が占める静止部分62との間の空隙
も含む。
円筒形の極部片である。静止部分62は軸線44と同軸のソレノイド組立体の他
端に配置された他の極部片である。静止部分64はコイルおよびボビンの外部で
2つの静止極部片である静止部分60,62の間の磁気回路を完成させる部分で
ある。磁気回路は静止部分60およびアーマチュア58の間の空隙65を含む。
また、アーマチュア58とボビン38の材料が占める静止部分62との間の空隙
も含む。
【0020】 静止部分64の一部は円筒壁66で構成されており、この円筒壁は軸線44と
同軸に配置されていて、その円筒壁に静止部分60のヘッド67が螺合されてい
る。外層モールド成形体32は円筒壁66の手前で終端し、円筒形の包囲部32
Aを含んで成り、静止部分60に外部からアクセスできるようにしている。ヘッ
ド67は工具係合面68を含んでおり、この工具係合面は、軸線44に沿う静止
部分60の軸線方向位置の調整のために補完的形状の工具(図示せず)を係合し
て結果的に回転させるために、包囲部32Aを通してアクセスができる。静止部
分60のシャンク部分は貫通穴46の軸線方向の一端を密接な状態で通されてい
る。このシャンクの先端部分は、テーパー形のチップ72で終端している直径の
減少された部分71に通じるショルダ70を含んで成る。
同軸に配置されていて、その円筒壁に静止部分60のヘッド67が螺合されてい
る。外層モールド成形体32は円筒壁66の手前で終端し、円筒形の包囲部32
Aを含んで成り、静止部分60に外部からアクセスできるようにしている。ヘッ
ド67は工具係合面68を含んでおり、この工具係合面は、軸線44に沿う静止
部分60の軸線方向位置の調整のために補完的形状の工具(図示せず)を係合し
て結果的に回転させるために、包囲部32Aを通してアクセスができる。静止部
分60のシャンク部分は貫通穴46の軸線方向の一端を密接な状態で通されてい
る。このシャンクの先端部分は、テーパー形のチップ72で終端している直径の
減少された部分71に通じるショルダ70を含んで成る。
【0021】 アーマチュア58は貫通穴46の中を軸線方向に移動できるようになされた円
筒形を成している。アーマチュア58の軸線方向の一端は静止部分60の先端7
2に並置されており、また中央部分にテーパー形の凹部74を形成されたいわゆ
る平坦な端面を含んでいる。この凹部は先端72の形状の補完的な形状をしてい
る。凹部74の底部にはエラストマーのような衝撃吸収クッション76が配置さ
れている。これに代えて、クッションは先端72に取付けることができる。アー
マチュア58の軸線方向の反対端部は、中央部分が軸線44と同軸の円形盲穴7
8を有するいわゆる平坦な端面を含んでいる。アーマチュア58と貫通穴46の
壁面との間には半径方向の間隙が備えられ、アーマチュアの軸線方向の動きを可
能にしている。
筒形を成している。アーマチュア58の軸線方向の一端は静止部分60の先端7
2に並置されており、また中央部分にテーパー形の凹部74を形成されたいわゆ
る平坦な端面を含んでいる。この凹部は先端72の形状の補完的な形状をしてい
る。凹部74の底部にはエラストマーのような衝撃吸収クッション76が配置さ
れている。これに代えて、クッションは先端72に取付けることができる。アー
マチュア58の軸線方向の反対端部は、中央部分が軸線44と同軸の円形盲穴7
8を有するいわゆる平坦な端面を含んでいる。アーマチュア58と貫通穴46の
壁面との間には半径方向の間隙が備えられ、アーマチュアの軸線方向の動きを可
能にしている。
【0022】 磁気回路の磁束により生じた磁力によって作動されるとき、アーマチュア58
は動きの軸線方向成分のみで必然的に動くのではない。この動きは半径方向、す
なわち横方向の成分によって達成される。この横方向の動きによって生じる騒音
のような望ましくない結果を減衰するために、衝撃吸収クッション80が貫通穴
46の外側に備えられる。図示した衝撃吸収クッション80は、アーマチュアに
外接するがアーマチュアの望まれる軸線方向の動きに対していかなる重大な影響
も与えないエラストマー製のリングで構成されている。衝撃吸収クッション80
は環状取付け部材82の内縁に配置されており、取付け部材の外周はボビンの端
壁50の皿穴84の壁面に係合して、クッション保持組立体を所定位置に留めて
いる。これに代えて、衝撃吸収クッション80および環状取付け部材82は後者
の取付け部材が前者のクッションを所定位置に保持するように配置された別々の
部分とされることができる。
は動きの軸線方向成分のみで必然的に動くのではない。この動きは半径方向、す
なわち横方向の成分によって達成される。この横方向の動きによって生じる騒音
のような望ましくない結果を減衰するために、衝撃吸収クッション80が貫通穴
46の外側に備えられる。図示した衝撃吸収クッション80は、アーマチュアに
外接するがアーマチュアの望まれる軸線方向の動きに対していかなる重大な影響
も与えないエラストマー製のリングで構成されている。衝撃吸収クッション80
は環状取付け部材82の内縁に配置されており、取付け部材の外周はボビンの端
壁50の皿穴84の壁面に係合して、クッション保持組立体を所定位置に留めて
いる。これに代えて、衝撃吸収クッション80および環状取付け部材82は後者
の取付け部材が前者のクッションを所定位置に保持するように配置された別々の
部分とされることができる。
【0023】 多数部分で構成されたバルブ組立体86がアーマチュア58に組付けられる。
バルブ組立体86はバルブヘッド部分88およびシール部分90を含んで成る。
力を均衡させる機構92がバルブ組立体86に組合わされる。力を均衡させる機
構92は環状の湾曲(convoluted)ダイヤフラム94およびリテーナ96を含ん
で成る。バルブ組立体および力を均衡させる機構は留め具98によってアーマチ
ュア58と組立て状態に保持される。
バルブ組立体86はバルブヘッド部分88およびシール部分90を含んで成る。
力を均衡させる機構92がバルブ組立体86に組合わされる。力を均衡させる機
構92は環状の湾曲(convoluted)ダイヤフラム94およびリテーナ96を含ん
で成る。バルブ組立体および力を均衡させる機構は留め具98によってアーマチ
ュア58と組立て状態に保持される。
【0024】 バルブヘッド部分88は一般に円筒形であるが、軸線方向の両端の中間に半径
方向へ突出する円形***100を含んでいる。シール部分90は内径面に溝10
4を有するリング形の円形本体102を含んで成り、この溝104内に円形***
100を収容してバルブヘッド部分88の外径面上に円形本体102を嵌着させ
ることができる。截頭円錐形のシーリングリップ106は円形本体102の端部
から突出して半径方向外方へ向かって拡径状に開かれており、排出物制御バルブ
14が図2および図3に示される閉位置にあるときは座面29に対してシールさ
れるように座面に向かって延在されている。
方向へ突出する円形***100を含んでいる。シール部分90は内径面に溝10
4を有するリング形の円形本体102を含んで成り、この溝104内に円形***
100を収容してバルブヘッド部分88の外径面上に円形本体102を嵌着させ
ることができる。截頭円錐形のシーリングリップ106は円形本体102の端部
から突出して半径方向外方へ向かって拡径状に開かれており、排出物制御バルブ
14が図2および図3に示される閉位置にあるときは座面29に対してシールさ
れるように座面に向かって延在されている。
【0025】 バルブヘッド部分88はシーリングリップ106と反対側の軸線方向端部に外
部ショルダ108をさらに含んでいる。バルブヘッド部分88はまた中央の軸線
方向に延在する通し穴110を含んでいる。シーリングリップ106の近くのバ
ルブヘッド部分88の端部は一連の円周方向に間隔を置いたフィンガ111を含
んでおり、これらのフィンガは通し穴の内方へ向かって半径方向に延在されてい
る。
部ショルダ108をさらに含んでいる。バルブヘッド部分88はまた中央の軸線
方向に延在する通し穴110を含んでいる。シーリングリップ106の近くのバ
ルブヘッド部分88の端部は一連の円周方向に間隔を置いたフィンガ111を含
んでおり、これらのフィンガは通し穴の内方へ向かって半径方向に延在されてい
る。
【0026】 リテーナ96はまた一般に円筒形をしており、中央の通し穴112を含んでい
る。この通し穴の壁面は溝を有形成され、円周方向に間隔を隔てられた軸線方向
に延在する溝を含んでいる。バルブヘッド部分88およびリテーナ96は軸線方
向に互いに重ねられ、またこの重ね合わせ体はアーマチュア58にプレス嵌めさ
れた留め具98によってアーマチュア58に対して固定される。留め具98は中
空のチューブであり、ヘッド113およびシャンク114を有している。ヘッド
113はフィンガ111の半径方向内端に支持されるが、通し穴110を通る通
路を遮断しない。シャンク114は間隙を有してバルブヘッド部分88およびリ
テーナ96に通され、またアーマチュアの穴すなわち円形盲穴78の中に圧力嵌
めされており、リテーナ96が円形盲穴78のまわりでアーマチュアの端部に接
触するようにされている。これはバルブ組立体86をアーマチュア58に固定し
、その両部材が一体となって軸線方向に移動するようにさせる。
る。この通し穴の壁面は溝を有形成され、円周方向に間隔を隔てられた軸線方向
に延在する溝を含んでいる。バルブヘッド部分88およびリテーナ96は軸線方
向に互いに重ねられ、またこの重ね合わせ体はアーマチュア58にプレス嵌めさ
れた留め具98によってアーマチュア58に対して固定される。留め具98は中
空のチューブであり、ヘッド113およびシャンク114を有している。ヘッド
113はフィンガ111の半径方向内端に支持されるが、通し穴110を通る通
路を遮断しない。シャンク114は間隙を有してバルブヘッド部分88およびリ
テーナ96に通され、またアーマチュアの穴すなわち円形盲穴78の中に圧力嵌
めされており、リテーナ96が円形盲穴78のまわりでアーマチュアの端部に接
触するようにされている。これはバルブ組立体86をアーマチュア58に固定し
、その両部材が一体となって軸線方向に移動するようにさせる。
【0027】 リテーナ96はバルブヘッド部分88のショルダ108と半径方向に重なるフ
ランジ116をさらに含んでいる。組立体において、フランジ116およびショ
ルダ108はダイヤフラム94の内縁のビード118を捕捉して、ダイヤフラム
のU形部をバルブ組立体86の外径部に対してシールする。ダイヤフラム94の
外縁はビード120を含み、このビードはボビンの端壁50と本体部分24の内
部ショルダ122との対向面の間に捕捉される。皿穴84および部材すなわちダ
イヤフラム94は協働して、力を均衡させる機構92の一部として内部室空間1
26を形成している。
ランジ116をさらに含んでいる。組立体において、フランジ116およびショ
ルダ108はダイヤフラム94の内縁のビード118を捕捉して、ダイヤフラム
のU形部をバルブ組立体86の外径部に対してシールする。ダイヤフラム94の
外縁はビード120を含み、このビードはボビンの端壁50と本体部分24の内
部ショルダ122との対向面の間に捕捉される。皿穴84および部材すなわちダ
イヤフラム94は協働して、力を均衡させる機構92の一部として内部室空間1
26を形成している。
【0028】 螺旋コイルの押圧ばね130が、軸線方向の一端を部分すなわち端壁50のシ
ョルダに当接させ、反対端部を凹部74の周囲でアーマチュア58の平坦面に当
接させて、部分すなわち端壁50の先端付近に配置されている。電磁コイル42
に電流が流れていないときには、螺旋コイルの押圧ばね130はシーリングリッ
プ106を座面29に対して押付ける。これにより、入口ポート25および出口
ポート26の間を結ぶバルブを通る主通路が閉じられる。しかしながら出口ポー
ト26の位置での圧力は、バルブヘッド部分88およびリテーナ96の通し穴を
経て与えられる連通通路を通して室空間126に通じている。主通路が閉じられ
ると、先端72は凹部74の中へ僅かながら突入して静止部分すなわち極部片6
0とアーマチュア58との間に僅かながら軸線方向の重なりを形成するが、先端
72は衝撃吸収クッション76からは間隔を隔てられる。
ョルダに当接させ、反対端部を凹部74の周囲でアーマチュア58の平坦面に当
接させて、部分すなわち端壁50の先端付近に配置されている。電磁コイル42
に電流が流れていないときには、螺旋コイルの押圧ばね130はシーリングリッ
プ106を座面29に対して押付ける。これにより、入口ポート25および出口
ポート26の間を結ぶバルブを通る主通路が閉じられる。しかしながら出口ポー
ト26の位置での圧力は、バルブヘッド部分88およびリテーナ96の通し穴を
経て与えられる連通通路を通して室空間126に通じている。主通路が閉じられ
ると、先端72は凹部74の中へ僅かながら突入して静止部分すなわち極部片6
0とアーマチュア58との間に僅かながら軸線方向の重なりを形成するが、先端
72は衝撃吸収クッション76からは間隔を隔てられる。
【0029】 排出物制御バルブ14へ掃気制御信号を供給することで電磁コイル42に電流
の流れが生じ、またこの電流は磁束を発生し、この磁束は上述の磁気回路に集中
される。電流が増大するにつれて、バルブ組立体すなわちヘッド部分88を座面
29からますます大きく引離すように移動させる方向に、ますます大きな力がア
ーマチュア58に作用される。この力は押圧ばね130の増大される圧縮力で対
抗される。バルブ組立体すなわちヘッド部分88が座面29から離れる方向へ変
位される度合いは、電流と良好な相関関係がある。また力の均衡化および音速流
れにより、バルブ作動はマニホルド負圧を変化させるには本質的に鈍感となる。
アーマチュア58およびバルブ組立体86が座面29から離れる最大変位は、ア
ーマチュアのテーパー形の先端が衝撃吸収クッション76に当接することで定め
られる。
の流れが生じ、またこの電流は磁束を発生し、この磁束は上述の磁気回路に集中
される。電流が増大するにつれて、バルブ組立体すなわちヘッド部分88を座面
29からますます大きく引離すように移動させる方向に、ますます大きな力がア
ーマチュア58に作用される。この力は押圧ばね130の増大される圧縮力で対
抗される。バルブ組立体すなわちヘッド部分88が座面29から離れる方向へ変
位される度合いは、電流と良好な相関関係がある。また力の均衡化および音速流
れにより、バルブ作動はマニホルド負圧を変化させるには本質的に鈍感となる。
アーマチュア58およびバルブ組立体86が座面29から離れる最大変位は、ア
ーマチュアのテーパー形の先端が衝撃吸収クッション76に当接することで定め
られる。
【0030】 作動的な排出物制御システム10において、吸気マニホルド負圧は出口ポート
26を通して与えられ、座面29にシーリングリップ106が着座することで囲
まれる面積に作用する。力の均衡化が行われなければ、マニホルド負圧の変動は
排出物制御バルブ14を開くのに必要な力を変化させ、これによりバルブを開く
のに必要な電磁コイル42を流れる電流を変化させる。力の均衡化はマニホルド
負圧の変化に対するバルブ作動、特に最初のバルブ開き動作を鈍感にする。本発
明の排出物制御バルブ14では、力の均衡化はバルブ組立体86を通して室空間
126に到る前述した連通通路によって達成される。ダイヤフラム94およびバ
ルブ組立体86によって形成される室空間の可動壁部分の有効面積を座面29に
シーリングリップ106が着座して囲まれる面積に等しくすることで、バルブ組
立体すなわちヘッド部分88が引離されることに抗する作用力は、軸線に沿って
反対方向へ作用する等しい力によって相殺される。それ故に、排出物制御バルブ
14は良好に定められた、また予測できる開口特性を与えられると考えられるの
であり、これはキャニスタ掃気を行うための望ましい制御戦略を達成するうえで
重要なことである。バルブ組立体86が座面29から引離されたならば、幾らか
の対抗力が力を均衡させる機構によって作用され続ける。一般に、この対抗力は
或る勾配に沿って徐々に減少される。
26を通して与えられ、座面29にシーリングリップ106が着座することで囲
まれる面積に作用する。力の均衡化が行われなければ、マニホルド負圧の変動は
排出物制御バルブ14を開くのに必要な力を変化させ、これによりバルブを開く
のに必要な電磁コイル42を流れる電流を変化させる。力の均衡化はマニホルド
負圧の変化に対するバルブ作動、特に最初のバルブ開き動作を鈍感にする。本発
明の排出物制御バルブ14では、力の均衡化はバルブ組立体86を通して室空間
126に到る前述した連通通路によって達成される。ダイヤフラム94およびバ
ルブ組立体86によって形成される室空間の可動壁部分の有効面積を座面29に
シーリングリップ106が着座して囲まれる面積に等しくすることで、バルブ組
立体すなわちヘッド部分88が引離されることに抗する作用力は、軸線に沿って
反対方向へ作用する等しい力によって相殺される。それ故に、排出物制御バルブ
14は良好に定められた、また予測できる開口特性を与えられると考えられるの
であり、これはキャニスタ掃気を行うための望ましい制御戦略を達成するうえで
重要なことである。バルブ組立体86が座面29から引離されたならば、幾らか
の対抗力が力を均衡させる機構によって作用され続ける。一般に、この対抗力は
或る勾配に沿って徐々に減少される。
【0031】 バルブが引離し過渡における初期状態を超えて開かれたならば、音速ノズル構
造28が真の音速ノズル構造として有効化され(入口ポートと出口ポートとの間
に十分な圧力差があると仮定する)、音速掃気流が形成され、マニホルド負圧の
変動に対して本質的に鈍感となる。蒸気が掃出される特性、例えば比熱、ガス定
数および温度が一定であると仮定すれば、バルブを流れる質量流量は本質的に音
速ノズルの上流側の圧力のみの関数となる。バルブ部材の引離し初期およびバル
ブ部材の再着座の終了まぎわによって与えられるバルブ部材およびバルブ座間の
制約は、圧力降下を生じて完全な音速ノズル作動を妨げるが、これらの過渡状態
は十分に定められるので、また比較的短時間であるので、実際的なバルブ作動は
バルブに与えられる実際の掃気制御信号と十分に関連付けられる。本発明のバル
ブは、エンジン管理コンピュータ22からのパルス幅を変調された(PWM)掃
気制御信号波形、すなわち実質的に一定の電圧振幅を有して設定された周波数で
生じる矩形電磁アクチュエータパルスにより構成された掃気制御信号波形によっ
て作動されるのが好適である。
造28が真の音速ノズル構造として有効化され(入口ポートと出口ポートとの間
に十分な圧力差があると仮定する)、音速掃気流が形成され、マニホルド負圧の
変動に対して本質的に鈍感となる。蒸気が掃出される特性、例えば比熱、ガス定
数および温度が一定であると仮定すれば、バルブを流れる質量流量は本質的に音
速ノズルの上流側の圧力のみの関数となる。バルブ部材の引離し初期およびバル
ブ部材の再着座の終了まぎわによって与えられるバルブ部材およびバルブ座間の
制約は、圧力降下を生じて完全な音速ノズル作動を妨げるが、これらの過渡状態
は十分に定められるので、また比較的短時間であるので、実際的なバルブ作動は
バルブに与えられる実際の掃気制御信号と十分に関連付けられる。本発明のバル
ブは、エンジン管理コンピュータ22からのパルス幅を変調された(PWM)掃
気制御信号波形、すなわち実質的に一定の電圧振幅を有して設定された周波数で
生じる矩形電磁アクチュエータパルスにより構成された掃気制御信号波形によっ
て作動されるのが好適である。
【0032】 バルブ組立体86および力を均衡させる機構92の構造は、有利な構造である
。バルブヘッド部分88、ダイヤフラム94およびシール部分90の材料は重合
材料であるが、或る種の異なった特性を有することができる。シール部分90は
バルブヘッド部分88の上から直接にモールド成形できる特性を有することがで
きる。このような融和性はダイヤフラム94およびバルブヘッド部分88の材料
缶には存在し得ない。それ故に本明細書で開示したようなリテーナ96、そのバ
ルブヘッド部分88との重ね合わせの組合わせ、および使用される留め具98は
、ダイヤフラムおよびシール部材の両方をバルブヘッドに対してシールするとい
う要求されたシール作用を達成する構造を形成する。
。バルブヘッド部分88、ダイヤフラム94およびシール部分90の材料は重合
材料であるが、或る種の異なった特性を有することができる。シール部分90は
バルブヘッド部分88の上から直接にモールド成形できる特性を有することがで
きる。このような融和性はダイヤフラム94およびバルブヘッド部分88の材料
缶には存在し得ない。それ故に本明細書で開示したようなリテーナ96、そのバ
ルブヘッド部分88との重ね合わせの組合わせ、および使用される留め具98は
、ダイヤフラムおよびシール部材の両方をバルブヘッドに対してシールするとい
う要求されたシール作用を達成する構造を形成する。
【0033】 排出物制御バルブ14のすべての内部部品が本体部分24に対して組付けられ
たならば、外層モールド成形体32が形成されて包囲体が完成される。この外層
モールド成形体は集中の射出モールド成形技術によって作られる。結合部34に
おいて外層モールド成形体を成す材料は本体部分24に対してシールされる。同
様なシール作用が電気端子52,54のまわりに形成される。外層モールド成形
体の材料はソレノイド組立体30の全側面を包囲する。壁すなわち包囲部32A
の底部位置において外層モールド成形体の材料は同様にシールを形成するが、静
止部分60に対するアクセスはそのままできるように残す。静止部分60は、電
磁コイル42の或る電流に対して開動開始点を設定することでバルブの適切な較
正を与える。
たならば、外層モールド成形体32が形成されて包囲体が完成される。この外層
モールド成形体は集中の射出モールド成形技術によって作られる。結合部34に
おいて外層モールド成形体を成す材料は本体部分24に対してシールされる。同
様なシール作用が電気端子52,54のまわりに形成される。外層モールド成形
体の材料はソレノイド組立体30の全側面を包囲する。壁すなわち包囲部32A
の底部位置において外層モールド成形体の材料は同様にシールを形成するが、静
止部分60に対するアクセスはそのままできるように残す。静止部分60は、電
磁コイル42の或る電流に対して開動開始点を設定することでバルブの適切な較
正を与える。
【0034】 各種の特徴が組合わされて騒音の減衰、耐久性および性能をそれぞれ改善され
たバルブが構成される。先端72および凹部74のテーパー角度はソレノイド組
立体30の力対電流特性に影響を与えることが見い出されている。軸線44に対
する約30゜のテーパー角度が電圧の「プルインすなわち引き込み(pull in) 」を低下させ、バルブの小流量での開動開始特性を改善することで排出物制御バ
ルブ14の低電圧時の作動を改善することが発見された。例えば、バルブが開動
されることによる初期流量は、テーパーを組み合わせることで約2SLPMから
約1.5SLPMに減少された。
たバルブが構成される。先端72および凹部74のテーパー角度はソレノイド組
立体30の力対電流特性に影響を与えることが見い出されている。軸線44に対
する約30゜のテーパー角度が電圧の「プルインすなわち引き込み(pull in) 」を低下させ、バルブの小流量での開動開始特性を改善することで排出物制御バ
ルブ14の低電圧時の作動を改善することが発見された。例えば、バルブが開動
されることによる初期流量は、テーパーを組み合わせることで約2SLPMから
約1.5SLPMに減少された。
【0035】 バルブの他の実施例が図6〜図7に符号14’で全体を示されており、両バル
ブ14,14’の同じ部分は同じ数符号で示されている。バルブ14’は異なる
構造によってアーマチュアの動きにおける横方向成分の緩衝が行われること以外
の点ではバルブ14に似ている。クッション80および部材82を使用するのに
代えて、円形の円筒スリーブ140およびライナー142の組合わせが備えられ
ている。スリーブ140は非磁性の薄肉金属とされ、内部にアーマチュア58が
閉じ込められ、摩擦の小さい滑り嵌めとされているのが好ましい。ライナー14
2は粘弾性材料とされ、スリーブ140とボビンの貫通穴46の壁面との間に配
置されているのが好ましい。スリーブおよびライナーは貫通穴46の中に配置さ
れ、通し穴の中のアーマチュア58の長さと少なくとも同じ長さ範囲にわたるの
が好ましい。ライナー142をスリーブ140に接着して、これらの2つの部材
が単一部材を形成し、これがバルブ製造時にバルブに組立てられることができる
ようにすることが望ましい。別の図面に特別に示してはいないが、特別な用途に
点灯とされるならば、横方向のアーマチュア緩衝構造の両形態をバルブに組み入
れることができる。
ブ14,14’の同じ部分は同じ数符号で示されている。バルブ14’は異なる
構造によってアーマチュアの動きにおける横方向成分の緩衝が行われること以外
の点ではバルブ14に似ている。クッション80および部材82を使用するのに
代えて、円形の円筒スリーブ140およびライナー142の組合わせが備えられ
ている。スリーブ140は非磁性の薄肉金属とされ、内部にアーマチュア58が
閉じ込められ、摩擦の小さい滑り嵌めとされているのが好ましい。ライナー14
2は粘弾性材料とされ、スリーブ140とボビンの貫通穴46の壁面との間に配
置されているのが好ましい。スリーブおよびライナーは貫通穴46の中に配置さ
れ、通し穴の中のアーマチュア58の長さと少なくとも同じ長さ範囲にわたるの
が好ましい。ライナー142をスリーブ140に接着して、これらの2つの部材
が単一部材を形成し、これがバルブ製造時にバルブに組立てられることができる
ようにすることが望ましい。別の図面に特別に示してはいないが、特別な用途に
点灯とされるならば、横方向のアーマチュア緩衝構造の両形態をバルブに組み入
れることができる。
【0036】 図8のバルブ14''の実施例は、静止部分60とアーマチュア58との間の境
界が異なる点以外は第1実施例に似ている。バルブ14''では、静止部分60は
テーパー形とされた先端の代わりに、平坦な先端を有している。アーマチュア5
8の並置された端部は穴148を有し、この穴は円形盲穴78に向かって延在す
るがその盲穴よりは僅かに小さい直径である。クッション150はアーマチュア
のこの端部に取付けられており、穴148に嵌合するステム152と、静止部分
60の平坦な先端に向かい合うマッシュルーム形ヘッド154とを有している。
このバルブは横方向の衝撃を緩衝する両形態、すなわちリング84およびスリー
ブ−ライナー140,142の句あわせを示している。
界が異なる点以外は第1実施例に似ている。バルブ14''では、静止部分60は
テーパー形とされた先端の代わりに、平坦な先端を有している。アーマチュア5
8の並置された端部は穴148を有し、この穴は円形盲穴78に向かって延在す
るがその盲穴よりは僅かに小さい直径である。クッション150はアーマチュア
のこの端部に取付けられており、穴148に嵌合するステム152と、静止部分
60の平坦な先端に向かい合うマッシュルーム形ヘッド154とを有している。
このバルブは横方向の衝撃を緩衝する両形態、すなわちリング84およびスリー
ブ−ライナー140,142の句あわせを示している。
【0037】 本発明の現在好ましいとされる実施例が示され説明されたが、この原理は特許
請求の範囲に記載された範囲に含まれる他の実施例に対しても適用できることは
認識されるべきである。
請求の範囲に記載された範囲に含まれる他の実施例に対しても適用できることは
認識されるべきである。
【図1】 本発明の原理を具現する排出物制御バルブを含んで成る蒸発性排出物の制御シ
ステムの概略線図。
ステムの概略線図。
【図2】 図1の排出物制御バルブを通る長手方向の横断面図。
【図3】 図2の一部分の拡大した断片図。
【図4】 図3の矢印4−4の方向における断片的な横方向の横断面図。
【図5】 図3の矢印5−5の方向における断片的な横方向の横断面図。
【図6】 他の実施例を示す図2に類似の図。
【図7】 図6の一部分の拡大した断片図。
【図8】 他の実施例を示す図2に類似の図。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年2月24日(2000.2.24)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】 とりわけ米国特許第5413082号によれば、キャニスタ掃気時にバルブを
通る流量に対してマニホルド負圧の変化が影響する度合いを減少するために、キ
ャニスタパージソレノイドバルブに音速ノズル機能(sonic nozzle function)
を組み入れることが知られている。米国特許第5373822号によれば、アー
マチュア/バルブ部材の圧力を均衡させる、すなわち力を均衡させることが知ら
れている。
通る流量に対してマニホルド負圧の変化が影響する度合いを減少するために、キ
ャニスタパージソレノイドバルブに音速ノズル機能(sonic nozzle function)
を組み入れることが知られている。米国特許第5373822号によれば、アー
マチュア/バルブ部材の圧力を均衡させる、すなわち力を均衡させることが知ら
れている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】 米国特許第4901974号のような他の特許によれば、アーマチュアが往復
動作する際に停止部材に対してアーマチュアが衝突して発生する衝撃力を吸収す
るために、騒音を減衰する緩衝装置を組み入れることが知られている。 米国特許第5237980号は、システムの流量特性に存在するであろう不規
則性を矯正するために衝撃を減衰されるバルブを有する蒸発性排出物の制御シス
テムを開示している。この衝撃減衰は、静止部分とアーマチュアとの空隙を横断
する境界位置での向かい合う面に段を組合わせるか、または真鍮製チューブ内の
アーマチュアの動きをその移動間隙が十分に小さくなるようにガイドして空力的
な減衰が生じるようにすることによって行われている。 米国特許第5649687号は、ソレノイドが極部片と高周波数で作動するよ
うに形状を定められたアーマチュアとを有して成る搭載型の燃料蒸気回収システ
ム用のパルス幅を変調されたソレノイドパージバルブを開示している。この極部
片およびアーマチュアは、一方の部材の突起が他方の部材のかなり大きく形成さ
れている凹部の中に押し込められて構成された空隙境界を有しており、アーマチ
ュアの応答時間を減少させて高周波作動を可能にしている。この突起は環状のス
トップショルダと弾性材料で作られたワッシャとを含んでおり、このワッシャが
極部片とアーマチュアとの間の衝撃によって発生する騒音を減少させる。 DE−A−4329396は、燃料吸収部材に空気を供給してその部材を再生
させるための電気空気式制御バルブを開示している。この制御バルブは、空気制
御部の作動によって変位可能なバルブ座部材と、空気制御部の作動によって変位
可能なバルブシーリング部材とを含んでいる。バルブ座部材およびバルブシーリ
ング部材はいずれも互いに対して独立して作動され、また較正開口を備えた固定
スリーブ内にスライド可能且つガイド可能に支持されている。 米国特許第5579741号は、騒音減衰を改善するために截頭円錐形の突起
とバルブ座の平坦な環状面に対してシールされることとを特徴とした往復作動さ
れるバルブ部材のヘッドに新規なシール部材を有するパージバルブを開示してい
る。この突起は座面に対して閉位置になるとき、僅かに撓んでその丸められた自
由端のシーリング直径が座面を滑る(wipe)ようになされる。一実施例において
、このシール部材はバルブ部材が最大開口位置となることによって衝撃を吸収す
る別の突起を備えている。他の実施例では、弾性衝撃緩衝部材がソレノイド組立
体の極部片の端部に備えられ、バルブ部材が最大開口位置になるときにそのバル
ブ部材の衝撃を吸収するようになされている。
動作する際に停止部材に対してアーマチュアが衝突して発生する衝撃力を吸収す
るために、騒音を減衰する緩衝装置を組み入れることが知られている。 米国特許第5237980号は、システムの流量特性に存在するであろう不規
則性を矯正するために衝撃を減衰されるバルブを有する蒸発性排出物の制御シス
テムを開示している。この衝撃減衰は、静止部分とアーマチュアとの空隙を横断
する境界位置での向かい合う面に段を組合わせるか、または真鍮製チューブ内の
アーマチュアの動きをその移動間隙が十分に小さくなるようにガイドして空力的
な減衰が生じるようにすることによって行われている。 米国特許第5649687号は、ソレノイドが極部片と高周波数で作動するよ
うに形状を定められたアーマチュアとを有して成る搭載型の燃料蒸気回収システ
ム用のパルス幅を変調されたソレノイドパージバルブを開示している。この極部
片およびアーマチュアは、一方の部材の突起が他方の部材のかなり大きく形成さ
れている凹部の中に押し込められて構成された空隙境界を有しており、アーマチ
ュアの応答時間を減少させて高周波作動を可能にしている。この突起は環状のス
トップショルダと弾性材料で作られたワッシャとを含んでおり、このワッシャが
極部片とアーマチュアとの間の衝撃によって発生する騒音を減少させる。 DE−A−4329396は、燃料吸収部材に空気を供給してその部材を再生
させるための電気空気式制御バルブを開示している。この制御バルブは、空気制
御部の作動によって変位可能なバルブ座部材と、空気制御部の作動によって変位
可能なバルブシーリング部材とを含んでいる。バルブ座部材およびバルブシーリ
ング部材はいずれも互いに対して独立して作動され、また較正開口を備えた固定
スリーブ内にスライド可能且つガイド可能に支持されている。 米国特許第5579741号は、騒音減衰を改善するために截頭円錐形の突起
とバルブ座の平坦な環状面に対してシールされることとを特徴とした往復作動さ
れるバルブ部材のヘッドに新規なシール部材を有するパージバルブを開示してい
る。この突起は座面に対して閉位置になるとき、僅かに撓んでその丸められた自
由端のシーリング直径が座面を滑る(wipe)ようになされる。一実施例において
、このシール部材はバルブ部材が最大開口位置となることによって衝撃を吸収す
る別の突起を備えている。他の実施例では、弾性衝撃緩衝部材がソレノイド組立
体の極部片の端部に備えられ、バルブ部材が最大開口位置になるときにそのバル
ブ部材の衝撃を吸収するようになされている。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】削除
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】削除
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】 本発明の1つの概念によれば、第1ポートおよび第2ポートの間を結ぶ内部主
通路を有する本体と、その通路に外接する関係の環状バルブ座と、静止部分およ
びアーマチュアを含んで成る電気アクチュエータとを含み、アーマチュアおよび
静止部分が補完的なそれぞれの対向面形状を有しており、また通路を選択的に開
閉するためにアーマチュアによって作動されるバルブを含んで成る電動バルブ組
立体であって、補完的な対向面形状はテーパー形の突起とテーパー形の凹部とを
含んで成り、この突起および凹部はバルブが通路を閉じているときに軸線方向に
部分的に重なり合わされることを特徴とする電動バルブ組立体が提供される。
通路を有する本体と、その通路に外接する関係の環状バルブ座と、静止部分およ
びアーマチュアを含んで成る電気アクチュエータとを含み、アーマチュアおよび
静止部分が補完的なそれぞれの対向面形状を有しており、また通路を選択的に開
閉するためにアーマチュアによって作動されるバルブを含んで成る電動バルブ組
立体であって、補完的な対向面形状はテーパー形の突起とテーパー形の凹部とを
含んで成り、この突起および凹部はバルブが通路を閉じているときに軸線方向に
部分的に重なり合わされることを特徴とする電動バルブ組立体が提供される。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】削除
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,C H,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI ,GB,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,T M,TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 バルスドン、デビッド、ダブリュ カナダ国 オンタリオ、チャサム、 ベド フォード ストリート 206−97 (72)発明者 ブルニール、ガーリイ カナダ国 オンタリオ、チャサム、 アー ルナンバー8 (72)発明者 バン ウェッテン、リック カナダ国 オンタリオ、チャサム、 ベド フォード ストリート 201−97 (72)発明者 フォークナー、ロバート カナダ国 オンタリオ、チャサム、 ホラ ンド アベニュー 32 (72)発明者 ハイム、デレク カナダ国 オンタリオ、チャサム、 チャ ーチル ストリート 132 Fターム(参考) 3G044 BA14 BA32 DA02 GA02 3H106 DA08 DB02 DB26 DB32 DC02 EE33 GA01 GB01 GB03 GC08 KK17
Claims (25)
- 【請求項1】 第1ポートおよび第2ポートの間を結ぶ内部主通路を有する
本体と、その通路に外接する関係の環状バルブ座と、アーマチュアおよびガイド
穴を含んで成る電気アクチュエータであって、そのアーマチュアはガイド穴内を
軸線方向に移動するように実質的にガイドされるのであるが、幾分かの横方向間
隙が与えられており、このためにアーマチュアがアクチュエータによって軸線方
向に移動されるとき、アーマチュアの僅かな横方向変位の発生は許容する前記電
気アクチュエータと、ガイド穴の開放された軸線方向端から軸線方向外方へ突出
しているアーマチュアの一部分に連結され、通路を選択的に開閉するためにアー
マチュアにより作動されるバルブと、アーマチュアの横方向変位による衝撃を緩
衝する媒体であって、ガイド穴の開放端から軸線方向外方へ突出したアーマチュ
アの部分のまわりに配置されている前記媒体とを含んで構成された電動バルブ組
立体。 - 【請求項2】 請求項1に記載されたバルブ組立体であって、媒体が環状部
材を含んで成るバルブ組立体。 - 【請求項3】 請求項2に記載されたバルブ組立体であって、ガイド穴が電
磁コイルの配置されたボビン内にあり、アーマチュアの一部分が軸線方向外方へ
突出するガイド穴の開放端を含む端壁をボビンが有しており、またこのボビン端
壁に環状部材を保持するためのリテーナをさらに含んで成るバルブ組立体。 - 【請求項4】 請求項3に記載されたバルブ組立体であって、アーマチュア
の一部分が軸線方向外方へ突出するガイド穴の開放端を含むボビン端壁がガイド
穴の開放端を取り囲むキャビティを含み、環状部材をボビン端壁に保持するため
にリテーナがこのキャビティ内に収容されているバルブ組立体。 - 【請求項5】 請求項4に記載されたバルブ組立体であって、リテーナは環
状部材が配置される内縁に環状部材を含んでいるバルブ組立体。 - 【請求項6】 請求項3に記載されたバルブ組立体であって、コイルを流れ
る電流によって発生される磁束を導くアーマチュアを含む磁気回路の一部を構成
する静止構造を含み、この静止構造は空隙によってアーマチュアから分離された
静止部分を含んでおり、またさらにアーマチュアと静止部分との間の衝撃を緩衝
するクッションを含んで成るバルブ組立体。 - 【請求項7】 請求項6に記載されたバルブ組立体であって、静止部分およ
びアーマチュアが空隙位置に補完的なテーパー面を有して成るバルブ組立体。 - 【請求項8】 請求項7に記載されたバルブ組立体であって、テーパー面が
静止部分およびアーマチュアと同軸の軸線に対して約30゜の角度をなしている
バルブ組立体。 - 【請求項9】 請求項7に記載されたバルブ組立体であって、一方のテーパ
ー面がアーマチュアに凹部を含んでおり、クッションがその凹部の底部に配置さ
れているバルブ組立体。 - 【請求項10】 請求項1に記載されたバルブ組立体であって、バルブが通
路を閉じているときに第1および第2ポート間の差圧による力に対抗する反力を
バルブに作用させる反力機構であり、本体内部に位置され、本体およびバルブ間
を延在し且つそれらの両者に対してシールされている流体不浸透性の可動壁によ
って部分的に境界された室空間を含んで成る反力機構と、バルブが通路を閉じて
いるときに一方のポートを室空間に連通する連通通路とをさらに含み、バルブは
組立てられた状態の複数部品を含んで成り、この複数部品のうちの1つはバルブ
ヘッド、および複数部品のうちの他のものはリテーナであり、バルブヘッドおよ
びリテーナはバルブにシールされた状態の可動壁を協働して保持しているバルブ
組立体。 - 【請求項11】 請求項10に記載されたバルブ組立体であって、バルブを
アーマチュアと組立体状態に保持するためにバルブヘッドおよびリテーナの両者
に留め具が通されており、連通通路はバルブヘッドおよびリテーナの両者を通し
て形成されており、バルブヘッドおよびリテーナの両者は連通通路を形成する貫
通穴を含んでおり、また留め具は連通通路を通る流れを妨げることなくバルブヘ
ッドに係合するヘッドを含んでいるバルブ組立体。 - 【請求項12】 請求項10に記載されたバルブ組立体であって、バルブ本
体に対してシールされている可動壁を保持するためにバルブ本体と協働する壁を
アクチュエータが含んでいるバルブ組立体。 - 【請求項13】 請求項12に記載されたバルブ組立体であって、バルブ本
体に対してシールされている可動壁を保持するためにバルブ本体と協働するアク
チュエータの壁はボビンの端壁を含んで成り、これに電磁コイルが配置されてい
るバルブ組立体。 - 【請求項14】 請求項13に記載されたバルブ組立体であって、コイルを
閉じ込め且つボビンをバルブ本体に固定する外層モールド成形体をさらに含んで
成るバルブ組立体。 - 【請求項15】 請求項14に記載されたバルブ組立体であって、コイルを
流れる電流によって発生された磁束を導くためのアーマチュアを含んで成る磁気
回路の一部分を構成する静止構造を含んでおり、アーマチュアに対して選択的に
位置決めされて空隙を設定することができる静止部分をこの静止構造が含んで成
り、また外層モールド成形体が静止部分に対して外部からアクセスできるように
する開口を含んでいるバルブ組立体。 - 【請求項16】 請求項1に記載されたバルブ組立体であって、前記ポート
のうちの一方のポートが音速ノズル構造を含んで成るバルブ組立体。 - 【請求項17】 第1ポートおよび第2ポートの間を結ぶ内部主通路を有す
る本体と、その通路に外接する関係の環状バルブ座と、ガイド穴を含んで成る電
気アクチュエータと、そのガイド穴の内部を軸線方向に延在する有壁スリーブと
、このスリーブの内部を軸線方向へ実質的にガイドされるアーマチュアであって
、幾分かの横方向間隙を有しており、アクチュエータによってこのアーマチュア
が軸線方向へ移動されるときにそのアーマチュアの僅かな横方向変位が生じ得る
ようになされている前記アーマチュアと、通路を選択的に開閉するためにアーマ
チュアにより作動されるバルブと、アーマチュアの横方向変位による衝撃を緩衝
する媒体であって、スリーブとガイド穴との間に配置された前記媒体とを含んで
構成された電動バルブ組立体。 - 【請求項18】 請求項17に記載されたバルブ組立体であって、電磁コイ
ルの配置されたボビンコアーにガイド穴が形成されているバルブ組立体。 - 【請求項19】 請求項1に記載されたバルブ組立体であって、スリーブ外
面をライニングする管状ライナーを媒体が含んでいるバルブ組立体。 - 【請求項20】 第1ポートおよび第2ポートの間を結ぶ内部主通路を有す
る本体と、その通路に外接する関係の環状バルブ座と、静止部分およびアーマチ
ュアを含んで成る電気アクチュエータと、通路を選択的に開閉するためにアーマ
チュアにより作動されるバルブとを含んで成り、アーマチュアおよび静止部分が
補完的なそれぞれの対向面形状を有しており、その対向面形状の一方はテーパー
形の突起を含み、他方の形状はテーパー形の凹部を含んで成り、これらの突起お
よび凹部はバルブが通路を閉じているときに部分的に軸線方向に重なり合わされ
ている電動バルブ組立体。 - 【請求項21】 請求項20に記載されたバルブ組立体であって、突起およ
び凹部のテーパー形が静止部分およびアーマチュアの軸線と実質的に同じ角度を
成しているバルブ組立体。 - 【請求項22】 請求項21に記載されたバルブ組立体であって、その角度
が焼く30゜であるバルブ組立体。 - 【請求項23】 請求項20に記載されたバルブ組立体であって、突起は静
止部分に形成され、凹部はアーマチュアに形成されているバルブ組立体。 - 【請求項24】 請求項20に記載されたバルブ組立体であって、静止部分
とアーマチュアとの間の衝撃を吸収するために凹部の底部にクッションが配置さ
れているバルブ組立体。 - 【請求項25】 第1ポートおよび第2ポートの間を結ぶ内部主通路を有す
る本体と、その通路に外接する関係の環状バルブ座と、静止部分およびアーマチ
ュアを含んで成る電気アクチュエータと、通路を選択的に開閉するためにアーマ
チュアにより作動されるバルブとを含んで成り、アーマチュアおよび静止部分が
補完的なそれぞれの対向面形状を有し、その対向面形状の一方はテーパー形の突
起を含み、他方の形状はテーパー形の凹部を含んでおり、またテーパー形の凹部
に対するテーパー形の突起の軸線方向の衝撃を吸収するクッションを含んで成る
電動バルブ組立体。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/918,070 US5967487A (en) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | Automotive emission control valve with a cushion media |
US08/918,070 | 1997-08-25 | ||
PCT/CA1998/000680 WO1999010645A1 (en) | 1997-08-25 | 1998-07-13 | Automotive emission control valve with a cushion media |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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