(57)【要約】  本発明は弁部材を付加制御弁装置内に配置する方法に関する。  第１のステップで、弁部材のためのガイド（２）の内面に、ガイド（２）の、拘束磁石（１０）側の端部に、ばね支承部（１２）を設ける。第２のステップで、第１の弁ばね（６）をガイド（２）内に挿入する。第３のステップで、弁部材のステム（３）を、該ステム（３）の、拘束磁石（１０）とは反対側の端部でステム（３）に結合される第１の対応支承部（７）と一緒に導入する。この第１の対応支承部（７）をガイド（２）内で、理論的に付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の中間位置の正確な設定を可能にする、予め規定された第１のポジションに解離可能に保持する。第４のステップで、弁ディスク（１）をその凹面側でステム（３）に被せ嵌めて、拘束磁石（１０）により当て付ける。その後、弁ディスク（１）およびステム（３）を互いに結合する。第５のステップで、第２の弁ばね（８）をガイド（２）内に挿入する。第６のステップで、第２の対応支承部（９）をガイド（２）内に挿入し、かつ理論的に付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の中間位置の正確な設定を可能にする、予め規定された第２のポジションに固定する。最終の第７のステップで、第１の対応支承部（７）の、予め規定された第１のポジションでの保持を解くようにした。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁部材を付加制御弁装置内に配置する方法において、
第１のステップで、弁部材のためのガイド（２）の内面に、ガイド（２）の、拘束磁石（１０）側の端部に、ばね支承部（１２）を設け、
第２のステップで、第１の弁ばね（６）をガイド（２）内に、該ガイド（２）の、拘束磁石（１０）とは反対側の端部で、ばね支承部（１２）に当接するまで挿入し、
弁部材のステム（３）と、該ステム（３）の、拘束磁石（１０）とは反対側の端部でステム（３）に結合される、第１の弁ばね（６）のための第１の対応支承部（７）とを、第３のステップで、ガイド（２）内に、該ガイド（２）の、拘束磁石（１０）とは反対側の端部で挿入し、その際、ステム（３）を第１の弁ばね（６）の内側に案内し、引き続いて、第１の対応支承部（７）をガイド（２）内で、理論的に付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の中間位置の正確な設定を可能にする、予め規定された第１のポジションに解離可能に保持し、
第４のステップで、弁部材の、中央に配置された環状のカラー（１′）を備えた弁ディスク（１）をその凹面側で、ステム（３）の、拘束磁石（１０）側の端部でステム（３）に被せ嵌めて、拘束磁石（１０）により当て付け、その後、弁ディスク（１）およびステム（３）を互いに結合し、
第５のステップで、第２の弁ばね（８）をガイド（２）内に、該ガイド（２）の、拘束磁石（１０）とは反対側の端部で、第１の対応支承部（７）に当接するまで挿入し、
第６のステップで、第２の弁ばね（８）のための第２の対応支承部（９）をガイド（２）内に、該ガイド（２）の、拘束磁石（１０）とは反対側の端部で挿入し、かつガイド（２）内で、理論的に付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の中間位置の正確な設定を可能にする、予め規定された第２のポジションに固定し、
引き続き、第１の対応支承部（７）の、予め規定された第１のポジションでの保持を第７のステップで解く
ことを特徴とする、弁部材を付加制御弁装置内に配置する方法。
【請求項２】
第３のステップで、ステム（３）と第１の対応支承部（３′）とを単一部分としてガイド（２）内に挿入する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
弁ディスク（１）とステム（３）の結合を溶接により実施する、請求項１または２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弁部材を付加制御弁装置内に配置する方法に関する。付加制御弁装置内の弁部材は公知である。内部に弁部材が配置されている付加制御弁装置の原理的な機能形式はドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１３７８２８号明細書に記載されている。この公知の付加制御弁装置では、実質的にきのこ形に形成されていて、付加制御弁装置の長手方向軸線の方向で可逆に運動可能にガイド内を案内されている弁部材が配置されている。この弁部材では、ステムに、帽子形のディスクが配置されている。ディスクは吸気通路とは反対側の面で凹状に頂点を備えて形成されている。この弁部材は運転中、入口磁石（Ｐｏｒｔａｌｍａｇｎｅｔ）と拘束磁石（Ｆａｎｇｍａｇｎｅｔ）との間で運動する。このようにして、付加制御弁装置の、その都度所望の開放位置もしくは閉鎖位置が設定される。弁部材のステムは鍔で終わっている。鍔と、ステムが案内される盲孔の底部との間で、第１のばねが支持されている。鍔と、盲孔の他端との間には、別のばねが支持されている。このようにして、弁部材は両ばねと相俟って振動系を形成する。振動系はばねにより中間位置に保持される。振動系の固有振動数はばね定数および弁部材の重量により与えられている。このようにして、開放位置と閉鎖位置との間での、非常に速い切換が可能であることが保証され、その際、両者の間で弁部材が可逆に運動可能に案内される入口磁石と拘束磁石とにより、その都度保持力が加えられるだけでよく、運動エネルギがばねに蓄えられる。付加制御弁装置は一般にピストン型内燃機関の吸気通路に挿入される。その際、付加制御弁装置はオットー機関およびディーゼル機関のインパルス過給（Ｉｍｐｕｌｓａｕｆｌａｄｕｎｇ）」のために役立つ。その際、インパルス過給はシリンダ充填の向上、ひいては低回転数域および中回転数域でのトルクの増大を生ぜしめる。付加制御弁装置の最適な設計のためには、付加制御弁装置が通電されていない状態で、弁ディスクが入口磁石と拘束磁石との間の、可能な限り正確な中間位置を取ることが必要である。その際、弁ディスクと入口磁石との間の間隔は弁ディスクと拘束磁石との間の間隔に等しくなければならない。それにより、アクチュエータの機能を両電磁石の可能な限り低い力レベルで保証するためには、弁ディスクが、機械的なストッパ間の、非通電の中間位置で、狭い公差の中間位置を取らなければならない。ただし、公知の付加制御弁装置の場合、最適な中間位置が製造公差の結果として、狭い公差範囲に設定されないことは欠点である。その際、不都合には複数の要因が機能する。１つには、両弁ばねが製造公差を有している。さらに例えば、弁部材のためのガイドの製造時に、一般的な製造公差が存在し得る。このことは結果的に不都合に働く。付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の最適な中間位置は、そのような最適な中間位置のために設定されていなければならない構造的な寸法および構成部分相互の設計がたとえ正確にエンジニアにより規定されて実行に移されたとしても、設定されなくなってしまう。その際、この欠点に対処するためには、相対的に手間のかかるマニュアル式の調整プロセスが実施されなければならないが、このことは一般に極めて煩雑であるので、大量生産では実現されない。
【０００２】
それゆえ、本発明の課題は、弁部材を付加制御弁装置内に配置する方法を改良して、製造公差の不都合な影響を大幅に回避することができるようにすることである。さらに、この方法は大量生産に向いていなければならない。
【０００３】
本発明の課題は、弁部材を付加制御弁装置内に配置する方法において、第１のステップで、弁部材のためのガイドの内面に、ガイドの、拘束磁石側の端部に、ばね支承部を設け、第２のステップで、第１の弁ばねをガイド内に、該ガイドの、拘束磁石とは反対側の端部で、ばね支承部に当接するまで挿入し、弁部材のステムと、該ステムの、拘束磁石とは反対側の端部でステムに結合される、第１の弁ばねのための第１の対応支承部とを、第３のステップで、ガイド内に、該ガイドの、拘束磁石とは反対側の端部で挿入し、その際、ステムを第１の弁ばねの内側に案内し、引き続いて、第１の対応支承部をガイド内で、理論的に付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の中間位置の正確な設定を可能にする、予め規定された第１のポジションに解離可能に保持し、第４のステップで、弁部材の、中央に配置された環状のカラーを備えた弁ディスクをその凹面側で、ステムの、拘束磁石側の端部でステムに被せ嵌めて、拘束磁石により当て付け、その後、弁ディスクおよびステムを互いに結合し、第５のステップで、第２の弁ばねをガイド内に、該ガイドの、拘束磁石とは反対側の端部で、第１の対応支承部に当接するまで挿入し、第６のステップで、第２の弁ばねのための第２の対応支承部をガイド内に、該ガイドの、拘束磁石とは反対側の端部で挿入し、かつガイド内で、理論的に付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の中間位置の正確な設定を可能にする、予め規定された第２のポジションに固定し、引き続き、第１の対応支承部の、予め規定された第１のポジションでの保持を第７のステップで解くことにより解決される。弁部材は二部分から形成されており、弁ディスクおよびステムから成る。弁部材のためのガイドは一般に実質的にシリンダ状および管形に形成されている。拘束磁石は環状磁石であり、その際、環状磁石はコイルと磁石ヨークとから成る組み合わせを意図している。弁部材のステムはやはり管形にスリーブの形状で形成されている。第１の対応支承部は第１の弁ばねの、ばね支承部に当接しているのではない端部のための当接面として役立つ。第１の対応支承部は一般に広義には部分円形に形成されており、内面には一般に、ステムと固定するためのねじ山を有している。その際、ステムには対応ねじ山が設けられており、それにより、ステムは第１の対応支承部に螺設されることができる。第２の対応支承部も同じような構造で形成されており、一般に外側に雄ねじ山を有している。この雄ねじ山により、弁部材のための、相補的な雌ねじ山を備えて形成されているガイド内に固定されることができる。理論的に付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の中間位置の正確な設定をそれぞれ可能にする、予め規定された第１のポジションおよび第２のポジションとは、一般に付加制御弁装置にとられた基準面に関して、予めエンジニアにより設計されたポジションのことである。製造公差が存在しないのであれば、予め規定された第１のポジションおよび予め規定された第２のポジションの実現時に、弁部材もしくは弁ディスクの、付加制御弁装置の入口磁石と拘束磁石との間の正確な中間位置が設定され得る。第１の対応支承部は予め規定された第１のポジションに解離可能に保持される。このことは例えば一般に、タペットをガイド内に、ガイドの、拘束磁石とは反対側の端部で導入することにより実施される。このタペットを再度取り除く（このことは方法の第７のステップで行われることができる）と、第１の対応支承部はガイド内を、長手方向軸線の方向で再度ばね力に基づいて摺動させられることができる。これにより、付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の中間位置の設定に対して不都合に働く製造公差の影響がほぼ回避されることは驚くべきことである。このことは実質的に、第１の弁ばねの製造時および弁部材のガイドの製造時に生じる製造公差がほぼ完全に補償されることにより達成される。第１の対応支承部のための第１のポジションの規定時に、第１の弁ばねおよび第２の弁ばねのばね特性値の考慮下で、設計が行われる。その際、弁ディスクの最適な中間位置が、弁ディスクの、拘束磁石に当接しているポジションから出発して、方法の第７のステップの終了後に生ぜしめられるようにしてある。例えば、弁ディスクが第１のポジションの実現前に固くステムに結合されてしまえば、製造公差に基づいて、第１のポジションの設定後、拘束磁石のストッパとの、弁ディスクの密な当接は不可能となるであろう。弁ディスクと拘束磁石との間には、例えば第１の弁ばねの製造公差に基づいて、望ましくないギャップが存在することになるだろう。しかるに、このギャップは最適な中間位置の設定を妨げる。しかし、これに対して本発明による方法によれば、理論的に付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の中間位置の正確な設定を可能にする第１のポジションの設定後に弁ディスクをステムに被せ嵌めて、弁ディスクが拘束磁石のストッパに接触するようになるまで摺動させる。そうして初めて、弁ディスクとステムの結合が実施される。このことは例えば接着により実施されることができる。このようにして、第１の弁ばねおよび弁部材のガイドに基づく製造公差を完全に補償することが保証される。そうすると、弁部材を付加制御弁装置内に配置する際に、第２の弁ばねおよび場合によっては第２の対応支承部に基づく製造公差だけが有効となる。ただし、これらの製造公差は無視できるほど小さく、もはや付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の正確な中間位置の設定に対して不都合な影響を及ぼすことはない。第２の対応支承部をガイド内に固定した後、第１の対応支承部の、予め規定された第１のポジションでの保持が解かれる。このことは一般にガイドからタペットを取り除くことにより実施される。これを行った後、弁部材はその際に働くばね力により自動的に、付加制御弁装置の非通電状態での、入口磁石と拘束磁石との間のほぼ正確な中間位置を取る。その際、手間のかかる調整プロセスを省くことができるので、この方法が特に有利には大量生産時にも使用され得ることは特に有利である。
【０００４】
本発明の有利な構成では、第３のステップで、ステムと第１の対応支承部とを単一部分としてガイド内に挿入する。このようにして、この方法はより合理的に実施される。
【０００５】
本発明の別の有利な構成では、弁ディスクとステムの結合を溶接により実施する。これは特に有利には大量生産に向いている。その際同時に、弁ディスクとステムとの間の、相対的に強固な結合部が生ぜしめられることができ、このことは付加制御弁装置のより長い運転時間時に特に有利である。
【０００６】
以下に図面（図１〜図７）を参照しながら本発明の実施例につき詳説する。
【０００７】
図１に、付加制御弁装置の部分を三次元的に分解立体図の形で示す。弁ディスク１は中央に配置された、環状に取り巻くカラー１′を有している。カラー１′はほぼホッパ形に形成されている。弁部材のためのガイド２内には、ガイド２の、拘束磁石１０とは反対側の端部に、ばね支承部１２が配置されている。拘束磁石１０は弁ディスク１のためのストッパ４を有している。内部に弁部材のステム３を導入可能な第１の弁ばね６が設けられている。ステム３の、拘束磁石１０とは反対側の端部には、第１の対応支承部７が第１の弁ばね６のために配置されている。さらに、第１の対応支承部７と第２の対応支承部９との間にポジショニングされる第２の弁ばね８が設けられている。
【０００８】
図２に、方法の第２のステップ終了後の、付加制御弁装置の部分を三次元的に示す。弁部材を付加制御弁装置内に配置する方法によれば、第１のステップで、弁部材のためのガイド２の内面に、ガイド２の、拘束磁石１０側の端部に、ばね支承部１２が配置される。ばね支承部１２およびガイド２の材料次第では、ばね支承部１２とガイド２とが単一部分から成っていることもできる。第２のステップで、第１の弁ばね６がガイド２内に、ガイドの、拘束磁石１０とは反対側の端部で、ばね支承部１２に当接するまで挿入される。第１の弁ばね６は圧縮ばねである。
【０００９】
図３に、方法の第４のステップ終了時の、付加制御弁装置の部分を三次元的に示す。図２に示した配置から出発して、弁部材のステム３と、該ステム３の、拘束磁石１０とは反対側の端部でステム３に結合される、第１の弁ばね６のための第１の対応支承部７とが、第３のステップでガイド２内に、ガイド２の、拘束磁石１０とは反対側の端部で挿入される。その際、ステム３は第１の弁ばね６の内側を案内される。引き続いて、第１の対応支承部７はガイド２内で、理論的に付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の中間位置の正確な設定を可能にする、予め規定された第１のポジションに解離可能に保持される。この保持は例えばタペット（図示せず）の中央導入により実施される。タペットはとりあえず一旦そのポジションを保持する。その際、この第１のポジションおよび後出の第２のポジションの、エンジニアによる規定は基準面１１に関して実施される。ただし、別の面が基準面１１として選択されてもよい。予め規定された第１のポジションを実現することにより、第１の弁ばね６の最適な、理論的なばね長さが設定される。
【００１０】
図４に、第４のステップ終了後の、付加制御弁装置の部分を三次元的に示す。図３に示した配置から出発して、方法の第４のステップで、中央に配置された環状のカラー１′を備えた、弁部材の弁ディスク１がその凹面側でステム３に被せ嵌められ、拘束磁石１０によりストッパ４に当て付けられる。その際、カラー１′はホッパ状に形成されており、ステム３の外径よりも若干大きな内径を有している。弁ディスク１が拘束磁石１０のストッパ４に当接するとすぐに、弁ディスク１とステム３とは互いに結合される。その際、結合方法として、溶接が特に有利である。このようにして、対応支承部７の第１のポジションを設定する際に、同時的にも、弁ディスク１の、拘束磁石のストッパ４への当接を実現することが保証される。それにより、付加制御弁装置の、これまでに組み付けられた部分の製造公差は方法の第４のステップ終了までに完全に補償される。このことは最終的に、付加制御弁装置の非通電状態での弁ディスク１のほぼ最適化された中間位置の設定を特に簡単かつ有利な形式で可能にする。
【００１１】
図５に、方法の第５のステップ終了後の、付加制御弁装置の部分を三次元的に示す。図４に示したポジションから出発して、第５のステップで、やはり圧縮ばねである第２の弁ばね８がガイド２内に、ガイド２の、拘束磁石１０とは反対側の端部で、第１の対応支承部７に当接するまで挿入される。
【００１２】
図６に、方法の第６のステップ終了後の、付加制御弁装置の部分を三次元的に示す。図５に示したポジションから出発して、第６のステップで、第２の弁ばね８のための第２の対応ストッパ９がガイド２内に、ガイド２の、拘束磁石１０とは反対側の端部で挿入され、かつガイド２内で、理論的に付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の中間位置の正確な設定を可能にする、予め規定された第２のポジションに固定される。その際、本来の固定は例えば第２の対応支承部９の雄ねじ山（図示せず）と、ガイド２の、前記雄ねじ山に対して相補的に形成された雌ねじ山（図示せず）とを介して実施されることができる。それにより、固定後に第２の対応支承部９が長手方向軸線の方向でガイド２内を可逆に摺動することはもはや不可能である。図６に示したポジションに、引き続き、第７のステップが継続する（図示せず）。第７のステップで、第１の対応支承部７の、予め規定された第１のポジションでの保持が解かれる。その際、この解除は例えばタペットの導出により行われる。第１の弁ばね６および第２の弁ばね８の、その際に働く力に基づいて、弁ディスク１と弁ステム３とから成る弁部材は自動的に、入口磁石（図示せず）と拘束磁石１０との間の、ほぼ最適な中間位置に達する。その際、第２の弁ばね８および第２の対応支承部９の、その際にまだ有効な製造公差は無視できるので、実際の使用では、ほぼ最適な中間位置の設定と見なすことができる。
【００１３】
図７に、背景技術による付加制御弁装置の部分の、簡単化された概略縦断面を示す。その際、弁部材１′は弁ディスクおよび弁ステムから形成された単一部分から成る。所望の中間位置Ｍを設定するために、背景技術では以下のステップが執り行われる。まず、ばね支承部１２をガイド２内に導入する。引き続いて、第１の弁ばね６の導入を行う。これを行った後で、弁部材１′をガイド２内に、弁部材１′の拘束磁石側から、拘束磁石１０のストッパ４に接触するまで導入する。その後で、ガイド２の、拘束磁石１０とは反対側の端部から、第１の対応支承部７をガイド２内に導入し、弁部材１′に結合する。その後、第２の弁ばね８および第２の対応支承部９をガイド２内に導入し、引き続いて、第２の対応支承部９を、理論的に付加制御弁装置の非通電状態での弁部材の中間位置の正確な設定を可能にする、予め規定された第２のポジションに固定する。製造公差さえなければ、これでも弁部材１′は正確に中間位置Ｍへと移動させられるだろう。しかしながら、製造公差に基づき、これは不可能である。このことは、一般に所望の最適な中間位置Ｍを第２の対応支承部９の後調整により設定することをマニュアル式に試みなければならないことにつながる。その際、第２の対応支承部９が雄ねじ山を、ガイド２が相補的な雌ねじ山を有している以上、対応支承部９はさらにガイド２内を外方または内方に螺出入されなければならない。このことは相対的に時間を要し、それゆえ、大量生産には不向きである。本発明による方法によれば、有利にはマニュアル式の調整を省略することができ、このことは特に有利な大量生産を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】付加制御弁装置の部分を三次元的に示す分解立体図である。
【００１５】
【図２】方法の第２のステップ終了後の、付加制御弁装置の部分を三次元的に示す図である。
【００１６】
【図３】方法の第３のステップ終了後の、付加制御弁装置の部分を三次元的に示す図である。
【００１７】
【図４】方法の第４のステップ終了後の、付加制御弁装置の部分を三次元的に示す図である。
【００１８】
【図５】方法の第５のステップ終了後の、付加制御弁装置の部分を三次元的に示す図である。
【００１９】
【図６】方法の第６のステップ終了後の、付加制御弁装置の部分を三次元的に示す図である。
【００２０】
【図７】背景技術による付加制御弁装置の部分の縦断面図である。
【国際調査報告】
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