(57)【要約】  本発明は、自動車の排ガス戻し弁への接続のための電気空気式の変換器に関し、接極子１６並びに該接極子と結合されて可動に支承された弁体１８の不都合な運動を減衰するために減衰要素２６を設けてある。
2010501057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の排ガス戻し弁に接続される振動及び脈動の減衰のための電気空気式の変換器であって、
負圧接続部（１０）及び大気圧接続部（１２）を備えており、該負圧接続部及び大気圧接続部は弁装置（１８，２８）によって弁室（１１）に接続されるようになっていて、該弁室（１１）内に混圧を形成するようになっており、該混圧は混圧接続部（１４）に供給されるようになっており、
接極子（１６）を備えており、該接極子は前記弁装置（１８，２８）の、軸線方向（３０）に可動に懸架装置（２０）に懸架された弁体（１８）に固着されており、さらに前記接極子（１６）は電磁石（１７）によって軸線方向（３０）に移動させられるようになっている形式のものにおいて、
接極子（１６）及び、該接極子と固着された弁装置（１８，２８）の軸線方向（３０）の運動の減衰のための減衰要素（２６）を設けてあることを特徴とする、自動車の排ガス戻し弁に接続される電気空気式の変換器。
【請求項２】
減衰要素（２６）は弁装置（１８）とケーシング（３２）との間に配置されている請求項１に記載の変換器。
【請求項３】
減衰要素（２６）は弁装置（１８）と鉄心（３４）との間に配置されている請求項１に記載の変換器。
【請求項４】
減衰要素（２６）はエラストマを含んでいる請求項１から３のいずれか１項に記載の変換器。
【請求項５】
減衰要素（２６）は膜状部材、殊にロール加工成形された膜状部材若しくはベローとして形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載の変換器。
【請求項６】
減衰要素（２６）はばねとして形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載の変換器。
【請求項７】
減衰要素（２６）は発泡部材、殊にポリウレタンを含んでいる請求項１から３のいずれか１項に記載の変換器。
【請求項８】
減衰要素（２６）は懸架装置（２０）内に組み込まれている請求項１から７のいずれか１項に記載の変換器。
【請求項９】
弁装置（１８，２８）の弁プレート（２８）は減衰要素（１９）によって接極子（１６）にばね弾性的に結合されている請求項１から８のいずれか１項に記載の変換器。
【請求項１０】
接極子（１６）の、弁装置（１８，２８）と逆の側で接極子（１６）と電磁石（１７）の鉄心ケーシング（３８）との間に空隙（４０）を形成してあり、該空隙（４０）内に、該空隙（４０）の調節のための少なくとも調節可能な鉄心（３４，３６）を配置してある請求項１から９のいずれか１項に記載の変換器。
【請求項１１】
減衰要素は減衰膜（５０）として、殊にエラストマリングとして形成されており、エラストマリングに接極子（１６）を支承してある請求項１から１０のいずれか１項に記載の変換器。
【請求項１２】
ケーシング（３２）に、接極子（１６）並びに弁装置（１８，２８）の軸線方向（３０）の運動を減衰するために行程を減少させるためのストッパー（４４，４６，４８）を設けてある請求項１から１１のいずれか１項に記載の変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車内における空気式の制御のために用いられる電気空気式の変換器であって、負圧接続部及び大気圧接続部を備えており、該負圧接続部及び大気圧接続部は電磁石を用いて弁装置によって弁室に接続されるようになっていて、該弁室内に混圧を形成するようになっており、該混圧は混圧接続部に供給されるようになっており、さらに接極子を備えており、該接極子は前記弁装置の、軸線方向に可動に懸架装置（保持装置）若しくは支承装置に懸架若しくは支承された弁体に固着されていて、電磁石によって軸線方向に移動させられるようになっている形式のものに関する。
【０００２】
前記電気空気式（電空式）の変換器は、ドイツ連邦共和国特許第４１１０００３Ｃ１号明細書により公知である。該公知の変換器は、３つの接続部を備えており、この場合に第１の接続部は負圧を受けるようになっており、第２の接続部は大気を受けるようになっており、第３の接続部は、前記負圧と大気圧とにより規定された混圧を受けるようになっており、混圧は消費器、例えば排ガス戻し弁に供給されるようになっている。さらに変換器は、弁装置及び該弁装置と結合された接極子を備えており、該接極子は電磁石によって移動させられ、これにより弁装置の位置を変化させ、その結果、排ガス戻し弁へ供給される混圧を調節するようになっている。弁装置及び該弁装置と結合された接極子は、懸架装置を用いて軸線方向に可動にケーシング内に懸架されている。
【０００３】
前記公知の変換器においては欠点として、接極子及び弁装置は軸線方向で自由に振動しており、このような不都合な振動は殊にエンジン振動によって、若しくはエンジンに接続された構成部分の圧力脈動によって生じている。前記不都合な振動は、多くの場合に負圧脈動に起因して発生している。
【０００４】
さらに脈動は、電磁石が無通電であり、接極子及び弁装置に力を生ぜしめていない状態でも発生している。接極子及び弁装置の不都合な振動は内燃機関の運転に支障を及ぼしている。
【０００５】
本発明の課題は、電気空気式の変換器を改善して、該変換器により内燃機関の支障のない改善された運転を可能にすることである。
【０００６】
前記課題は、本発明に基づき請求項１に記載の構成により解決される。
【０００７】
接極子及び該接極子と結合された弁装置の軸線方向の運動の減衰のために、減衰要素を設けてある。これにより、接極子及び該接極子と結合された弁装置の不都合な振動は効果的に避けられ、その結果、内燃機関の支障のない運転を可能にしている。
【０００８】
特に本発明により、電気空気式の変換器の作動領域若しくは通電状態における脈動の減少を可能にしている。さらに本発明により、通気過程時における電気空気式の変換器の信号特性の改善を行っている。
【０００９】
減衰要素は殊に弁装置とケーシングとの間に配置されていてよい。減衰要素は有利には接極子と該接極子の下側の鉄心との間に配置されている。
【００１０】
有利な実施態様では、減衰要素はエラストマを含んでおり、若しくは殊にエラストマから形成されている。
【００１１】
さらに、減衰要素は膜状部材しくはダイヤフラム（薄膜）、或いはばねとしてとして形成されている。
【００１２】
別の有利な実施態様では、減衰要素は発泡部材、殊にポリウレタンを含んでおり、若しくは殊にポリウレタンによって形成されている。
【００１３】
減衰要素は、使用された前述の材料に依存することなしに、変換器の種々の箇所に設けられてよく、これによって接極子及び弁装置の軸線方向の運動の減衰を可能にしている。
【００１４】
特に有利には、減衰要素を懸架装置（若しくは支承装置）に統合してあり、つまり懸架装置に組み込んであり、該懸架装置（若しくは支承装置）によって弁体及び該弁体と結合された接極子は軸線方向に可動に懸架（支承）されている。この場合に減衰要素は、例えば懸架装置内に統合された減衰領域若しくは一体成形された減衰領域によって形成されており、その結果、付加的な減衰要素の組み付け作業は省略されるようになっている。さらに減衰要素は、変換器内に存在する別の構成部分に統合されていてよく、つまり該構成部分は、該構成部分の本来の機能のほかに、接極子及び弁装置の減衰機能を生ぜしめ、若しくは接極子及び弁装置の軸線方向の運動をも可能にするようになっている。このような構成においては、付加的な減衰要素を使用する必要はなくなっている。統合なる記載は、別の構成部分と減衰要素とを一体に形成することを意味しており、この場合に減衰要素と別の構成部分とは、互いに固着された２つの構成要素であり、若しくは減衰要素と別の構成部分とは、一体構造の唯一の構成要素によって形成されている。
【００１５】
特に有利には、減衰要素は、変換器の大気圧に接続された通気側に配置されている。これによって、弁装置の閉鎖過程は短時間しか遅延されず、その結果、変換器の動作は特に小さい信号の領域で改善されている。この場合にベローの弁プレートは、黄銅管として形成されていてよい負圧管を閉鎖しており、通気はベローの周囲に沿って行われるようになっている。減衰要素によって導入される力は接極子に作用しており、接極子内に組み込まれた第２の弁座は減速して閉じられるようになっている。ベローのシール面によって、負圧接続部（負圧源若しくはポンプ）はできるだけ長く閉じられていて、通気を可能にしている。このような構成は、特に通気過程の際の大きな信号及び小さな信号における動作を改善している。この場合に大気圧の接続部はできるだけ長く開かれている。これによって例えば負圧は急速に消滅される。電磁石によって接極子に伝達される力と作用圧とがほぼ釣り合っている場合には、ベローの弁平面は両方の弁座を閉鎖している。引く続く通気は、力の最終的な釣り合いを達成するまで弁座バイパスを介して行われる。
【００１６】
本発明の実施態様では、接極子の、弁装置と逆の側で接極子と電磁石の鉄心ケーシングとの間に空隙を形成してあり、該空隙内に、該空隙の調節のための少なくとも調節可能な鉄心を配置してある。
【００１７】
別の実施態様では減衰要素は、減衰膜として、殊にエラストマリングとして形成されており、エラストマリングに接極子を支承若しくは支持してある。
【００１８】
さらに別の実施態様では、ケーシングに、接極子若しくは弁装置の軸線方向の運動行程の減少のためのストッパーを設けてある。
【００１９】
以下において本発明を図示の実施例に基づき説明してある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に基づく変換装置の実施例の縦断面図である。
【図１ａ】図１の変換装置の減衰要素の拡大縦断面図である。
【図２】本発明に基づく変換装置の別の実施例の縦断面図である。
【図２ａ】図２の変換装置の減衰要素の拡大縦断面図である。
【図３】本発明に基づく変換装置のさらに別の実施例の縦断面図である。
【図３ａ】図３の変換装置の減衰要素の拡大縦断面図である。
【図４】本発明に基づく変換装置のさらに別の実施例の縦断面図である。
【図４ａ】図４の変換装置の減衰要素の拡大縦断面図である。
【図５】本発明に基づく変換装置のさらに別の実施例の縦断面図である。
【図５ａ】図５の変換装置の減衰要素の拡大縦断面図である。
【図６】本発明に基づく変換装置のさらに別の実施例の縦断面図である。
【図６ａ】図６の変換装置の減衰要素の拡大縦断面図である。
【００２１】
図１に示す電気空気式の変換器は、負圧接続部１０、大気圧接続部１２及び混圧接続部１４を有しており、混圧接続部１４は、負圧接続部１０及び大気圧接続部１２からの混圧を受けるようになっている。混圧は、混圧接続部１４を介して負荷部又は消費器、殊に排ガス戻し弁に供給されるようになっている。
【００２２】
弁装置１８，２８は、弁体１８及び弁プレート２８を有している。弁体は膜状部材２０を介して軸線方向に可動にケーシング３２に結合されている。膜状部材（薄膜）２０は弁体１８の外周に環状に案内されていて、ケーシング３２若しくはケーシングカバーの環状の切欠き部内に締め付けて固定されている。弁体１８とケーシング３２若しくはケーシングカバーとの間では、膜状部材２０は断面でほぼ湾曲した形状を有している。膜状部材２０は弁体１８にも、弁体１８の外周面に全周にわたって形成された環状の切欠き部若しくは溝内に締め込むことによって固着してある。
【００２３】
弁体１８に接極子１６を固着してあり、該接極子は弁体と一緒に軸線方向に可動である。接極子１６は磁化材料を含んでいて、電磁石１７に電流を印加した場合に移動させられるようになっている。
【００２４】
電磁石１７のコイルは、磁束の集束のために鉄心ケーシング３８内に収容されている。さらに接極子１６と鉄心ケーシング３８との間に空隙４０を形成してあり、空隙４０内には鉄心コア３４を調節可能に配置してあり、これによって空隙４０の長さは調節されるようになっている。付加的に別の、つまり第２の鉄心３６を設けてあり、該鉄心は接極子１６の切欠き部（凹設部）３７内に突入している。第１の鉄心３４と接極子１６との間に中空室２４を画成してある。
【００２５】
混圧接続部１４を介して消費器へ供給される混圧は、膜状部材（ダイヤフラム）２０によって画成された弁室１１内で調節されるようになっている。混圧は、負圧接続部を介して電気空気式の弁に供給される圧力と大気圧接続部１２を介して電気空気式の弁に供給される圧力との混合若しくは平衡によって形成されたものである。
【００２６】
電磁石１７へ供給される電流を変化（調節）させることによって、消費器へ供給される混圧の正確な調整を行うことができるようになっている。空隙４０の正確な調節は、鉄心３４，３６の調節によって行われ、その結果、機械的及び／又は電磁的な誤差に起因する影響を避けることができるようになっている。
【００２７】
図１及び図１ａに示す実施例では、弁プレート２８は、該弁プレートをエラストマベロー１９と一体に形成することによって、接極子１６とばね弾性的に結合されている。弁プレート２８によって負圧接続部は開閉されるようになっている。
【００２８】
本発明に基づく電気空気式の変換器の主要な構成要素は、減衰要素２６であり、該減衰要素は図１及び図１ａに示す実施例では、エラストマ材料から成るベロー（蛇腹）として形成されていて、弁座用つば５６とコイルリップ２７との間に配置されている。ベローによって、接極子、ひいては弁装置の軸線方向の不都合な振動は避けられ、その結果、内燃機関の支障のない運転を可能にしている。
【００２９】
後続の図面において、同一の構成部分若しくは類似の構成部分には同一の符号を付してある。
【００３０】
減衰要素２６は図２及び図２ａに示す実施例では、膜状部材２０の一部分として形成され、若しくは射出成形によって膜状部材２０と一体に形成されている。該減衰要素２６の機能は、図１及び図１ａに示す実施例と同じであり、該減衰要素も一方ではコイルリップ２７に支えられていて、他方では力を膜状部材２０に導入するようになっている。該実施例では減衰要素２６は、電気空気式の変換器の通気側に、つまり大気圧接続部と直接に接続された側に設けられている。
【００３１】
図２及び図２ａの実施例においても、減衰要素２６は中空室２２内に配置されている。
【００３２】
図３及び図３ａにはエラストマから成る減衰要素２６を示してあり、該減衰要素は、接極子１６と鉄心３４との間に画成された中空室２４内に配置されている。
【００３３】
図４及び図４ａに示す実施例において、同じ中空室２４内の減衰要素２６は、ばねとして形成されている。
【００３４】
図５及び図５ａは、同じ箇所に発泡部材若しくは発泡体から成る減衰要素を示している。
【００３５】
図６及び図６ａに示す別の実施例では、減衰要素は減衰膜５０として形成され、殊にエラストマリングとして形成されており、減衰膜若しくはエラストマリングに接極子１６を支承してある。エラストマリングは有利にはシリコンを含んでいる。これに加えて若しくは選択的に、接極子１６並びに弁装置１８，２８の行程運動若しくは往復運動は、ケーシング３２に設けられたストッパー４４，４６，４８によって減衰されるようになっていてよいものである。ストッパーは有利には、ケーシング３２の、膜状部材２０によって生ぜしめられる力の方向での運動に際して弁体１８が近づく若しくは接触する箇所に配置されている。
【００３６】
行程運動阻止若しくは行程減少のためのストッパー４４，４６，４８の位置の正確な調節によって、若しくはばね力或いは膜状部材の力の調節によって、２０ｇの励起加速を達成することができるようになっている。この場合に、２ｍｍ乃至３ｍｍの厚さの減衰膜５０の使用が特に有利であり、これにより電気空気式の変換器の機能の制限、例えば特性線（傾き及びヒステリシス）若しくは力（大小の信号）の制限を最小限度にすることができるようになっている。
【００３７】
別の実施例では選択的に若しくは追加的に、厚い減衰膜５０を用いることも可能であり、該減衰膜は切欠き部を有していて、これによってフレキシブルに形成されている。弁体１８は、減衰膜５０の受容のために、有利には弁体の全周にわたって延びる溝、つまり環状の溝５２を有している。
【００３８】
ストッパー４６は、大気圧接続部１２へ向かう流過を可能にするために、溝状の切欠き部５４を有しており、該切欠き部を通して通気が行われるようになっている。ストッパー４６，４８は例えばプラスチックから成形されていてよい。
【００３９】
弁体１８の運動の付加的な減衰のために弁体１８とケーシング３２との間にばね４２を配置してあってよく、該ばねは本発明に基づき別の減衰要素２６，５０と関連して用いられる。
【００４０】
別個の１つの減衰要素を実施例では接極子若しくは弁装置の１つの側にのみ設けてあるものの、複数の減衰要素を接極子若しくは弁装置の１つの側若しくは複数の側に設けることも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  負圧接続部、  １１  弁室、  １２  大気圧接続部、  １４  混圧接続部、  １６  接極子、  １７  電磁石、  １８  弁体、  ２０  膜状部材、  ２６  減衰要素、  ２８  弁プレート、  ３０  軸線方向、  ３２  ケーシング、  ３４  鉄心、
【図１】
2010501057.tif 000003
【図１ａ】
2010501057.tif 000004
【図２】
2010501057.tif 000005
【図２ａ】
2010501057.tif 000006
【図３】
2010501057.tif 000007
【図３ａ】
2010501057.tif 000008
【図４】
2010501057.tif 000009
【図４ａ】
2010501057.tif 000010
【図５】
2010501057.tif 000011
【図５ａ】
2010501057.tif 000012
【図６】
2010501057.tif 000013
【図６ａ】
2010501057.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月6日(2008.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の排ガス戻し弁への接続のための電気空気式の変換器であって、
負圧接続部（１０）及び大気圧接続部（１２）を備えており、該負圧接続部及び大気圧接続部は弁装置（１８，２８）によって弁室（１１）に接続されるようになっていて、該弁室（１１）内に混圧を形成するようになっており、該混圧は混圧接続部（１４）に供給されるようになっており、
接極子（１６）を備えており、該接極子は前記弁装置（１８，２８）の、軸線方向（３０）に可動に懸架装置（２０）に懸架された弁体（１８）に固着されており、さらに前記接極子（１６）は電磁石（１７）によって軸線方向（３０）に移動させられるようになっている形式のものにおいて、
接極子（１６）及び、該接極子と固着された前記弁装置（１８，２８）の軸線方向（３０）の運動の減衰のための減衰要素（２６）を設けてあり、該減衰要素（２６）は、エラストマ、若しくは発泡部材、殊にポリウレタンを含んでいることを特徴とする、自動車の排ガス戻し弁への接続のための電気空気式の変換器。
【請求項２】
減衰要素（２６）は弁装置（１８）とケーシング（３２）との間に配置されている請求項１に記載の変換器。
【請求項３】
減衰要素（２６）は弁装置（１８）と鉄心（３４）との間に配置されている請求項１に記載の変換器。
【請求項４】
減衰要素（２６）は膜状部材、殊にロール加工成形された膜状部材として形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載の変換器。
【請求項５】
減衰要素（２６）は懸架装置（２０）内に組み込まれている請求項１から４のいずれか１項に記載の変換器。
【請求項６】
接極子（１６）の、弁装置（１８，２８）と逆の側で接極子（１６）と電磁石（１７）の鉄心ケーシング（３８）との間に空隙（４０）を形成してあり、該空隙（４０）内に、該空隙（４０）の調節のための少なくとも１つの調節可能な鉄心（３４，３６）を配置してある請求項１から５のいずれか１項に記載の変換器。
【請求項７】
減衰要素は、エラストマリングから成る減衰膜（５０）として形成されており、該減衰膜としてのエラストマリングに接極子を支承してある請求項１から６のいずれか１項に記載の変換器。
【請求項８】
ケーシング（３２）に、接極子（１６）並びに弁装置（１８，２８）の軸線方向（３０）の運動を減衰するために行程を減少させるためのストッパー（４４，４６，４８）を設けてある請求項１から７のいずれか１項に記載の変換器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
さらに、減衰要素は膜状部材しくはダイヤフラム（薄膜）としてとして形成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
別の実施態様では減衰要素は、エラストマリングとして成形された減衰膜によって形成されており、該減衰膜に接極子を支承若しくは支持してある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【図１】本発明に基づく変換装置の実施例の縦断面図である。
【図１ａ】図１の変換装置の減衰要素の拡大縦断面図である。
【図２】本発明に基づく変換装置の別の実施例の縦断面図である。
【図２ａ】図２の変換装置の減衰要素の拡大縦断面図である。
【図３】本発明に基づく変換装置のさらに別の実施例の縦断面図である。
【図３ａ】図３の変換装置の減衰要素の拡大縦断面図である。
【図４】本発明に基づく変換装置のさらに別の実施例の縦断面図である。
【図４ａ】図４の変換装置の減衰要素の拡大縦断面図である。
【図５】本発明に基づく変換装置のさらに別の実施例の縦断面図である。
【図５ａ】図５の変換装置の減衰要素の拡大縦断面図である。
【国際調査報告】
2010501057.tif 000015
2010501057.tif 000016
2010501057.tif 000017
2010501057.tif 000018
2010501057.tif 000019
2010501057.tif 000020