(57)【要約】【課題】  密封性に優れた密封部材を備えたソレノイド弁システムを提供すること。【解決手段】  ソレノイド弁システム１２において、弁部材１６は密封部材２８を備えている。ソレノイド弁１２は特に排気ガス再循環システム１４への使用に適している。この密封部材２８は軸状部材２４を含む弁部材１６に対して軸方向に滑るように動作できる。随意的な潤滑材５０は弁部材１６と密封部材２８の間に設けられ、弁部材１６が動いた場合に両者間に相対的に低い摩擦環境を提供する。密封部材２８と協働して動作できる随意的な付勢可能部材５２は、例えばソレノイド弁システム１２の動作中に、密封部材２８の適切な位置決めを維持するために設けられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイド弁システム１２であって、
軸状部材２４と、
表面に形成される開口を画定する領域を有するハウジング４６であって、前記軸状部材２４の少なくとも一部が前記開口に受け入れられるようになっているハウジングと、
前記軸状部材２４に関して軸方向に配置される密封部材２８であって、この密封部材２８の表面が前記ハウジング４６の面に近接する密封部材２８と、
前記密封部材２８を前記ハウジング４６に向かって押圧する付勢可能部材５２とを備えていることを特徴とするソレノイド弁システム。
【請求項２】
更に、前記軸状部材２４と密封部材２８との間の領域、前記密封部材２８の面と前記ハウジング４６との間の領域及びこれらの組合せからなる群から選択される領域に潤滑材５０を配置することを特徴とする、請求項１に記載のソレノイド弁システム。
【請求項３】
前記密封部材２８は、全長にわたって貫通内孔３４を有する実質的に円筒構造を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のソレノイド弁システム。
【請求項４】
前記軸状部材２４は、少なくとも部分的に前記貫通内孔３４内に受け入れられていることを特徴とする請求項３に記載のソレノイド弁システム。
【請求項５】
前記密封部材２８は、環状肩部３２を備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のソレノイド弁システム。
【請求項６】
前記付勢可能部材５２は、前記環状肩部３２に掛かっていることを特徴とする請求項５に記載のソレノイド弁システム。
【請求項７】
更に、請求項１〜６の何れか一項に記載のソレノイド弁システム１２と協働して動作できる排気ガス再循環システム１４を備えていることを特徴とするソレノイド動作型排気ガス再循環システム。
【請求項８】
前記密封部材２８は、前記ソレノイド弁システム１２への流体の侵入を防ぐように動作できることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のソレノイド弁システム。
【請求項９】
前記軸状部材２４及び密封部材２８は、相互に軸方向に滑ることができることを特徴とする請求項１〜６又は８の何れか一項に記載のソレノイド弁システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して排気ガス再循環弁を備えたソレノイド弁システムに係り、より詳しくは、ソレノイド作動型排気ガス再循環弁に関連して使用される底摩擦の滑り弁シールを備えたソレノイド弁システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の連邦法及び州法は、一般的に自動車排出物質の制御を要求している。窒素酸化物(Ｎｏｘ)は、制御しなければならない排気ガス物質の一つである。Ｎｏｘの生成は、一般的に高い燃焼温度で生じる。一般的に、排気ガス再循環（ＥＧＲ）システムとよばれるシステムは、燃焼温度を下げてＮｏｘ排出を制御するために開発されている。この形式のシステムでは、排気ガスの一部が吸気マニホールドに再循環され、ここで取り込まれた空気と混ざり合う。この混合気が圧縮され、シリンダ内で点火され、結果として低い燃焼温度及びＮｏｘの低減を実現する。
【０００３】
排気ガス再循環弁等に限定するものではないが、これを備える自動車への応用において、多くの機能を提供するために、電子ソレノイドが用いられる。これらの形式のシステムは、一般的にソレノイド（或いは、ソレノイド作動型）排気ガス再循環（ＳＥＧＲ）システムと呼ばれている。これらのシステムは、一般的に選択的に移動できる電機子部材(armature member)と、そこから延びる軸状部材或いは軸部材と、その端部に形成される弁部材とを用い、この弁部材は場合によってハウジングやチャンバへの出入りを許容し或いは出入りを停止するように弁座に選択的に接触するように動作でき、これにより、再循環されたガスは場合によってそこを通過したり通過できなかったりする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
不都合にも、再循環された排気ガスは、粒子状物質や蒸気（特に、酸化化合物）を含んでおり、これはソレノイドの様々な構成要素（特に、電子機器）にとって潜在的に有害であり、ソレノイドの故障の原因或いはその性能を悪化させる原因となる。この問題は、ソレノイド弁の構成要素の回り、特に軸状部材の回りのシールが貧弱な場合に増大し、こうして、さらなる再循環されたガスのソレノイドへの侵入を許してしまう。
【０００５】
従って、新しく改良されたソレノイド弁、特に軸状部材に関する改善された密封特性を備えたソレノイド弁の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の全体的な開示に従い、新しく改良されたソレノイド弁が提供される。
より詳しくは、密封部材は電機子部材から延びる弁部材の軸状部材の一部の回りに実質的な密封機能を提供しようとするものであり、ここで、軸状部材の一部はソレノイド弁のハウジングの開口内に受け入れられる。密封部材は軸状部材に関して軸方向に配置され、電機子部材が作動した（通電された）場合に、例えば開口に対して軸状部材が自由に動くのを許容するように、軸状部材に関して滑ることができるのが望ましい。この密封部材は、随意的な付勢可能部材（例えば、バネ）と共にハウジングに対して位置決めされることが望ましく、ここで、密封部材はハウジングの面に向かって押圧される。軸状部材と密封部材との間の面、密封部材とハウジングの間の面、及びこれらの組合せの面の潤滑のためには潤滑材が用いられる。潤滑材はまた、ソレノイドへの再循環された排気ガスの侵入を妨げるか、或いは少なくとも低減するためのシールとして機能する。
【０００７】
本発明によれば、ソレノイド弁システムが設けられ、これは、軸状部材と、表面に形成される開口を画定する領域を有するハウジングであって前記軸状部材の少なくとも一部が前記開口に受け入れられるようになっているハウジングと、前記軸状部材に関して軸方向に配置される密封部材であって表面が前記ハウジングの面に近接する密封部材と、前記密封部材を前記ハウジングに向かって押圧する付勢可能部材とを備えている。
【０００８】
また、本発明によれば、ソレノイド弁システムが設けられ、これは、軸状部材と、表面に形成される開口を画定する領域を有するハウジングであって前記軸状部材の少なくとも一部が前記開口に受け入れられるようになっているハウジングと、前記軸状部材に関して軸方向に配置される密封部材であって表面が前記ハウジングの面に近接する密封部材と、更に、前記軸状部材と密封部材との間の領域、前記密封部材２８の面と前記ハウジング４６との間の領域及びこれらの組合せからなる群から選択される領域に配置された潤滑材５０を含んでいる。
【０００９】
また、本発明によれば、ソレノイド弁システムが設けられ、これは、軸状部材と、表面に形成される開口を画定する領域を有するハウジングであって前記軸状部材の少なくとも一部が前記開口に受け入れられるようになっているハウジングと、前記軸状部材に関して軸方向に配置される密封部材であって表面が前記ハウジングの面に近接する密封部材と、前記軸状部材と密封部材との間の領域、前記密封部材２８の面と前記ハウジング４６との間の領域及びこれらの組合せからなる群から選択される領域に配置された潤滑材５０と、更に、前記密封部材を前記ハウジングに向かって押圧する付勢可能部材とを備えている。
【００１０】
本発明を応用できる他の領域は、以下に示す詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明及び具体例は、本発明の望ましい実施形態を示すと共に、ただ単に例示の目的であって本発明の範囲を限定する意図のものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
同じ参照番号はそれぞれの図面について同じ部品を示している。
望ましい実施形態に関する以下の説明は、本質的に単に例示的なものであり、本発明をその用途又は使用について限定しようとするものではない。
【００１２】
全体的に図面を参照し、特に図１及び図２を参照すると、ソレノイド作動型排気ガス再循環システムが全体として符号１０で示されている。システム１０は全体として符号１２で示すソレノイド弁システムと全体として符号１４で示す排気ガス再循環システムとを備えることが望ましい。
【００１３】
ソレノイド弁システム１２は、弁部材１６（例えば、ピンテル(pintel)又はポペット(poppet)など）の弁座１８に対する動きを制御することが望ましい。弁部材１６の例えば軸方向（例えば、上下方向）の移動は、再循環された排気ガスが一方のチャンバ２０から他方のチャンバ２２へ入ることを許容する（あるいは、妨げる）ように、弁部材１６が選択的に弁座１８に係合するようにする。
【００１４】
弁部材１６は、ソレノイド弁システム１２の電機子部材(armature member)２６から延びる軸状部材２４と協働することが望ましい。電機子部材２６に選択的に通電（又は通電停止）することにより、それは軸方向（例えば、上下方向）に移動し、その結果、軸状部材２４及びもちろん弁部材１６を時計回り方向に移動させる原因となる。このような態様で、再循環された排気ガスの流れは慎重に制御される。
【００１５】
全体的に図を参照し、特に図３及び図４を参照すると、本発明の望ましい実施形態に従って、密封部材２８を設けることが望ましい。密封部材２８は、端部に環状肩部３２を有する概ね筒状部材３０で構成されることが望ましい。密封部材２８の正確な構造は、本発明の範囲を逸脱することなく変更することが可能である。限定するものではない例として、本発明の実施においては円錐台構造も用いることができる。
【００１６】
貫通内孔３４を画成する領域は、密封部材２８の軸方向部分に沿って設けることが望ましい。貫通内孔３４の内部表面３６には、模様のついた(textured)部分が設けられている。模様がつけられた部分３８は、限定することなく、溝４０等を含むことができ、その目的は以下に説明する。
【００１７】
密封部材２８は軸状部材２４に関して動作できるように配置されることが望ましく、即ち、軸状部材２４は密封部材２８の貫通内孔３４内に動作可能に受け入れられることが望ましい。軸状部材２４は貫通内孔３４内にきつく受け入れられることが望ましいが、軸状部材２４が貫通内孔３４に対して軸方向に移動できないほどきつくはないことが望ましい。本発明の望ましい実施形態によれば、軸状部材２４及び密封部材２８の両方は相互（軸方向）に滑る。
【００１８】
密封部材２８の肩部３２の下面４２は、ソレノイド弁システム１２のハウジング４６（若しくは、ハウジング、チャンバなど）の表面４４に近接していることが望ましい。密封部材２８の貫通内孔３４の内部表面３６は、軸状部材２４の外面４８に近接していることが望ましい。
【００１９】
例えば軸状部材２４が動いているときに、軸状部材２４と密封部材２８との間の摩擦レベルを低くするために、密封部材２８の貫通内孔３４の内部表面３６と軸状部材２４の外面４８との間に潤滑材５０を設けることが望ましい。加えて、潤滑材５０はシーラント(sealant)としても機能する。限定するものではない例として、潤滑材５０は、密封部材２８の肩部３２の下面４２とハウジング４６の面４４との間に設けることが望ましい。
【００２０】
本発明の動作は特別な理論に縛られること無く、溝４０は密封部材２８の貫通内孔３４の内部表面３６と軸状部材２４の外面４８との間の領域に、潤滑材５０を保持することを助けることが望ましい。溝４０の正確な場所は、貫通内孔３４の内部表面３６に関して変更することができることは認識すべきである。
【００２１】
潤滑材の詳しい成分は、本発明の達成のための本質的なものであるとは考えるべきではなく、上記した必要な潤滑性及び／又は密封機能を提供するものである。本発明の望ましい実施形態によれば、潤滑材は140センチストークス(cSt)かそれ以上の範囲の粘性を有するべきである。限定しない例として、本発明の実施に際し、既に、ニー・ルブリカンツ社（Nye Lublicants  フェアヘブン，マサチューセッツ）からUNIFLOR8981の取引名で市販されているような、様々な形式の高温グリースを用いることができる。
【００２２】
密封部材２８の適切な位置決めを維持するために、密封部材２８の肩部３２の上面５４に対してハウジング４６の面４４に向かって押圧するように、随意的に付勢可能部材５３（例えば、バネ）を用いることが望ましい。付勢可能部材５２の他端は、ハウジング４６の反対表面５６に対して離れて対向して留まっていることが望ましい。
【００２３】
このような態様において、肩部３２及び潤滑材５０は近接し、ハウジング４６の面４４と共に密封構造を形成し、例えば、特に軸状部材２４が動いているときに密封構造を形成する。こうして、軸状部材２４が動いているとき、例えば、ソレノイド弁システム１２が作動しているときに、密封部材２８が軸状部材２４に関して実質的に留まったままであることが望ましく、即ち、軸状部材２４は密封部材３８及びハウジング４６の面４４に対して自由に滑って動作できることが望ましい。このような態様において、密封部材２８は再循環された排気ガス（或いは、他の流体及び／又は汚染物質）がソレノイド弁システム１２の様々な部分に入ることを防ぐか或いは少なくとも実質的に防ぐ。
【００２４】
密封部材２８は、潤滑材５０の使用の助けを借りることなく用いることも可能である。限定しない例として、密封部材２８は、ソレノイド弁システム１２への空気（或いは、他の流体）の移動を規制する、低減された隙間領域を提供する。
【００２５】
本発明は弁システムの軸方向移動を第１に引用して説明したが、本発明は弁システムの回転運動、或いは特定の部分へ汚染物質の侵入が求められない弁システム（例えば、そのソレノイド部）にも実施できることは認識するべきである。
【００２６】
本発明の説明は本質的に単に例示であり、従って、本発明の範囲を逸脱しない変更は本発明の範囲に含まれる。そのような変更は、本発明の精神及び範囲からはなれるものと考えるべきではない。
【００２７】
本発明は、上記詳細な説明及び添付図面からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の全体的な開示による、ソレノイド作動型排気ガス再循環システムの断面図を示す。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る図１に開示したソレノイド作動型排気ガス再循環システムの詳細部分の断面図を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る図１に開示したソレノイド作動型排気ガス再循環システムの密封部材の前方斜視図を示す。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る図１に開示したソレノイド作動型排気ガス再循環システムの密封部材の後方斜視図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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