JP2015500414A - 空気制御弁の組立方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、熱機関を備える自動車の回路において気体の流れを制御するための調整弁（１０）の組立方法に関し、前記弁（１０）は、磁性構造体（１５）と、回転軸（２１）と、歯状部（１６）とを備える。本発明に係る組立方法の主な特徴は、回転軸（２１）に対して歯状部（１６）を取り付けるステップと、回転軸（２１）に固定された歯状部（１６）に対して磁性構造体（１５）を溶接により剛性的に接続するステップと、を備えることである。

Description

本発明は、自動車の気体回路において気体の通過を調整することを可能にする制御弁の組立方法に関する。

熱機関を備える自動車は、通常、排気ガスを抽出し、このガスを入射空気と混合するようにしてエンジンの上流側に向け直すことを可能にする、少なくとも１つのＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）ループに加えて、空冷回路を備える。前記異なる気体回路は、完全なる閉位置から、中間の開位置を通過して最大の開位置まで通過する、異なる構成を採用することが可能な弁により調整される。本発明は、気体を調整する弁の最適な組立方法、および、このような方法に基づく弁に関する。

用語”弁”は、一般的なものであり、自動車の気体回路内で気体を調整する任意の種類の装置を示すことに注目すべきである。このような弁は、例えば、吸気測定装置またはＥＧＲループの調整弁であってもよい。

図１ａおよび図１ｂを参照すると、気体の流れを調整するように設計された従来技術の弁は、磁性構造体１と、ホール効果センサとにより動作する。この磁性構造体は、正方形構成に配置された２つのマグネット２，３と２つのポール４，５とを備え、前記構造体１は、歯状部６にオーバーモールドされて、円形の４分の１を形成している。構造体１が歯状部６から立ち上がるこの構成は、かなりの体積を取るものであり、車両のボンネット下のエンジン周囲に残された利用可能な制限空間に適合しない。

本発明に係る組立方法は、正方形状の突出構成よりもずっと少ない空間を必要とする平面マグネットの位置決めを促進することにより、減少された空間要件を有する気体制御弁を製造することを可能にする。このマグネットの新規な構成は、２つの要素を互いに固定することを可能にする、オリジナルな接続技術により可能とされ、その特定の幾何学形状は、通常の方法によるこの固定を困難とするものである。

本発明の主題は、熱機関を備える自動車の回路において気体の流れを制御するように設計された調整弁であって、磁性構造体と、旋回ピンと、歯状部とを備える前記弁の組立方法である。

本発明に係る方法は、旋回ピンの上に歯状部を組み付けるステップと、旋回ピンに固定された歯状部の上に、磁性構造体を溶接により固定するステップと、を含む。

よって、歯状部の位置は、まず旋回ピンに固定され、次いで、磁性構造体を、前記歯状部に接触させて、溶接によりそこに固定する。前記２つのステップは、容易に実行され、よって迅速に実施されるものであり、溶接技術は、より安全かつ確実に、２つの要素を互いに剛性的に接続する。さらに、この溶接による接続の技術は、界面構成要素またはネジ等の機械的固定手段の存在を必要とせず、空間を節約しつつ、２つの要素を互いに接続することを可能にする。

好適には、歯状部は、環状の溝を備えており、磁性構造体は、円形の突出縁部を備え、固定ステップは、前記縁部と前記溝の底部との間で行われる回転溶接によって実施される。換言すれば、溝への縁の挿入は、溶接によって前記構造体が確定的に前記歯状部に固定される前に、歯状部への磁性構造体の事前位置決めを可能にする。間接的なガイドステップを伴うこのような組み立ては、溶接前の粗末な位置決めの危険なしに、構成要素の互いに対する十分な配置に貢献する。さらに、溝内における縁の貫通は、前記溝の深さと実質的に同等の高さの分だけ、歯状部における磁性構造体の位置を下げるものであり、よって、前記歯状部において前記構造体により取られる空間を制限する。回転溶接は、磁性構造体と歯状部との間の環状の接触界面に、特に適している。

好ましくは、方法は、固定のホール効果センサを、歯状部と前記センサとの間に磁性構造体が配置されるように、弁において設置するステップを含む。前記センサは、弁内の所与の位置に固定され、旋回した磁性構造体により供給される磁界を測定すること、および、これにより、前記磁界の強度を所与の方向に変化させることを可能にする。

好適には、方法は、磁性構造体をオーバーモールドする従来のステップを用いる。磁性構造体は、歯状部に溶接される前にオーバーモールドにより単体として製造されたものである。このようなプラスチック製の構成要素の製造ステップは、簡潔かつ迅速に実行され、本発明に係る組立方法をよりいっそう簡潔にするのに貢献する。

本発明の主題は、また、熱機関を備える自動車の回路における気体の流れを制御するように設計された調整弁である。前記弁の主要な特徴は、本発明に係る組立方法で製造されることである。このような弁は、エンジンの周りを循環するどのような種類の気体回路においても見られ得るものであり、前記回路は、例えば、前記エンジンの冷却回路またはＥＧＲループとすることが可能である。本発明に係る組立方法によって製造された弁は、用いられる構成要素のコンパクトな配置により、減少された空間要件を有するものであり、これは、回転溶接の技術によって可能となる。

好適には、磁性構造体は、歯状部の環状の溝に収容されるように設計された中空の円筒形ベースを備えており、前記円形ベースに、少なくとも１つのマグネットが配置された正方形状のフレームが載置される。フレームは、各マグネットが配置されるハウジングを定義し、前記フレームは、また、前記マグネットのそれぞれを、外部の衝撃から保護する機能を果たす。ベースの外径は、溝の外部円形壁よりもわずかに小さいことが想定される。各マグネットは、車両が走行段階にある際に振動しないように、クリアランスを導入せずに、フレームに配置される。

好ましくは、ベースおよびフレームは、オーバーモールドによって単体として製造される。本発明に係る弁の好適な実施形態によると、ベースおよびフレームは、プラスチック材料から製造される。

好適には、各マグネットは、円錐台形状を有する。このマグネットの形状は、マシニングが容易であり、弁の環境に適している。

本発明に係る弁の第１の好適な実施形態によると、前記弁は、吸気測定装置を構成する。通常、空気測定装置は、エンジンの空冷回路において、前記エンジンの上流に配置され、吸気マニホールドに到着する空気の入射流れを調整することを可能にする。

本発明に係る弁の第２の好適な実施形態によると、前記弁は、ＥＧＲループの気体の流れを制御する弁を構成する。エンジンを冷却することを可能にする給気回路は、通常、排気ガスを抽出し、前記エンジンの上流に循環する入射空気と排気ガスを混合することを可能にする、少なくとも１つのＥＧＲループを備える。

本発明に係る組立方法は、気体の流れを調整するための弁を製造することを可能にし、前記弁は、減少した空間要件を有し、よって、自動車のエンジンを冷却するように設計された給気回路に、特に適している。これらは、また、例えば、オーバーモールドおよび回転モールディングの動作による構成要素の製造等、簡潔かつ迅速に実行されるステップを実施する利点を有する。

本発明に係る気体の流れを調整する弁の好適な実施形態の詳細な説明を、これより、図１〜図５を参照して示す。

従来技術の弁の歯状部と磁性構造体とのアセンブリの斜視図。 図１ａのアセンブリの軸方向断面の長手方向の図。 本発明に係る弁の歯状部の斜視図。 本発明に係る弁の磁性構造体の斜視図。 本発明に係る弁の旋回ピンと、歯状部と、磁性構造体との取り付け前の断面図。 本発明に係る弁の旋回ピンと、歯状部と、磁性構造体との組み立て後の断面図。 本発明に係る弁の歯状部と、磁性構造体と、センサとの断面図。

図１ａおよび図１ｂは、既に説明した。

図１および図２を参照すると、本発明に係る弁は、自動車のエンジンの空冷回路の上流部に配置された吸気測定装置１０からなる。前記測定装置１０は、いくつかの構成を採用することにより、エンジンを冷却する入射空気の流れを調整することを可能にするものであり、より具体的には、弁は、エンジンが十分に冷却されている際に、前記流れを遮断するように制御してもよい。前記測定装置は、また、自動車が全速力で走行する際、およびエンジンにオーバーヒートの危険がある際に、最大気流を許可してもよい。最終的に、適度な気流の通過を許すために、中間位置に調整されてもよい。

図２を参照すると、測定装置１０は、円の４分の１を実質的に覆う、円弧の歯状部分２４を備えた歯状部１６と、前記歯状部１６の後方にて立ち上がり、同心円に配置された２つの中空の円筒形構成要素１２，１３により構成される突出部１１と、を概略的に備える。歯状部１６と、２つの円筒形構成要素１２，１３を備えた突出部１１とは、オーバーモールドにより、一体で製造される。２つの円筒形構成要素１２，１３は、その間に、環状の溝を定義する自由空間１４を形成する。

図３を参照すると、中空の円筒形ベース１７が設けられ、かつ、実質的に矩形のフレーム１８によりオーバーモールドされている磁性構造体１５を、測定装置１０は備える。円錐台の形状を有し、かつ、図５に示すように、円錐台状のマグネット２０を収容するように設計されている内部空間１９を、前記フレーム１８は定義している。前記マグネット２０の寸法は、クリアランスを残さずに前記ハウジング内に挿入される程度に、そのハウジング１９の寸法よりもわずかに小さい。このように、マグネット２０は、フレーム１８内で固定された状態となり、よって、前記フレーム内で振動することができない。ベース１７と、フレーム１８とは、好ましくは、オーバーモールドにより一体で製造される。

図４ａおよび図４ｂを参照すると、吸気測定装置１０は、図面では見えないフラップが固定された旋回ピン２１を有し、前記フラップは、エンジンの吸気ダクトに配置され、入射気流を調整する。より具体的には、測定装置１０の歯状部１６は、この歯状部と接触し、かつ制御部に接続される、相補的な歯状部の動作下で旋回するものであり、この回転は、フラップを回転させて、ダクト内の気体の流れを調整する。本発明に係る組立方法は、測定装置１０の製造を可能にし、以下のステップを備える。
− 歯状部１６を、矢印２２で示すように、旋回ピン２１を中心に挿入し、次いで、前記軸２１を中心とするその確定位置は、剛性的に固定される。
− 次いで、軸２１を中心に配置された歯状部１６に、磁性構造体１５を接触させ、これにより、ベース１７は環状の溝１４を貫通する。
− 図４ｂおよび図５を参照し、次に、ベース１７の自由端と、前記溝１４の底部との間に介在させた小さな溶接部２５を用いて、前記ベース１７と前記溝１４の底部との間で行われる回転溶接により、磁性構造体１５を歯状部１６に固定する。

図５を参照すると、ホール効果センサ２３は、磁性構造体１５のフレーム１８に収容されるマグネット２０の近傍において、測定装置１０に固定配置され、前記マグネット２０は、前記固定センサ２３と、回転歯状部１６との間に配置される。磁性構造体１５により生成される磁界を測定することを可能とするホール効果センサは、空気回路における測定装置１０のフラップの開度のインジケータである。

測定装置１０の動作は、以下の通りである。相補的な歯状部の回転を制御するエネルギー源に、信号が送信され、信号は次いで、制御された旋回移動を開始させ、その歯合によって、測定装置１０の歯状部２６の旋回が駆動される。前記歯状部２６の回転は、フラップの回転に加えて、歯状部に固定される磁性構造体１５の回転を同時に生じさせる。測定装置１０に固定された状態のホール効果センサ２３は、これにより、その旋回後に磁性構造体１５によって発生される磁界を測定する。このようにして、このセンサ２３により、冷却回路におけるフラップの位置が検知される。

Claims (10)

1. 熱機関を備える自動車の回路において気体の流れを制御するように設計された調整弁（１０）であって、磁性構造体（１５）と、旋回ピン（２１）と、歯状部（１６）とを備える前記弁（１０）の組立方法であって、
   当該組立方法は、
   − 前記旋回ピン（２１）の上に、前記歯状部（１６）を組み付けるステップと、
   − 前記旋回ピン（２１）に固定された前記歯状部（１６）の上に、前記磁性構造体（１５）を溶接により固定するステップと、
   を含むことを特徴とする組立方法。
2. 前記歯状部（１６）は、環状の溝（１４）を備えており、
   前記磁性構造体（１５）は、円形の突出縁部（１７）を備えており、
   前記固定するステップは、前記縁部（１７）と前記溝（１４）の底部との間で行われる回転溶接によって実施される、ことを特徴とする請求項１に記載の組立方法。
3. 当該組立方法は、固定のホール効果センサ（２３）を、前記歯状部（１６）と前記センサ（２３）との間に前記磁性構造体（１５）が配置されるように、前記弁（１０）において設置するステップを含む、ことを特徴とする請求項１または２に記載の組立方法。
4. 当該組立方法は、前記磁性構造体（１５）をオーバーモールドする従来のステップを用いる、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の組立方法。
5. 熱機関を備える自動車の回路における気体の流れを制御するように設計された調整弁（１０）であって、
   請求項１乃至４のいずれかに記載の方法を用いて組み立てられることを特徴とする調整弁。
6. 前記磁性構造体（１５）は、前記歯状部（１６）の環状の溝（１４）に収容されるように設計された中空の円筒形ベース（１７）を備えており、
   前記円筒形ベース（１７）に、少なくとも１つのマグネット（２０）が配置された正方形状のフレーム（１８）が載置されることを特徴とする請求項５に記載の調整弁（１０）。
7. 前記ベース（１７）および前記フレーム（１８）は、オーバーモールドによって一体で製造される、ことを特徴とする請求項６に記載の調整弁（１０）。
8. 各マグネット（２０）は、円錐台形状を有することを特徴とする請求項６または７に記載の調整弁（１０）。
9. 当該調節弁は、吸気測定装置を構成することを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の調整弁（１０）。
10. 当該調節弁は、ＥＧＲループの気体の流れを制御する弁を構成することを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の調整弁（１０）。

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