(57)【要約】  本発明は、内燃機関の吸気系統内の圧力を調整するブローオフバルブ（１）であって、ハウジング（２）と、ハウジング（２）内に形成された流れ区間とを有し、流れ区間は、バルブシートに載置可能なピストン（１４）によって開閉可能であり、ピストン（１４）は、電磁的に発生可能な力により運動可能であるピン（４）に結合されており、ピン（４）の運動が、ピストン（１４）に伝達され、ブローオフバルブ（１）の内部でのピン（４）の支持が、正確に１つの滑動スリーブ（５）によって実現されており、ピン（４）は、滑動スリーブ（５）に対して相対的に可動である、ブローオフバルブ（１）に関する。
2018519474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気系統内の圧力を調整するブローオフバルブ（１）であって、ハウジング（２）と、該ハウジング（２）内に形成された流れ区間とを有し、該流れ区間は、バルブシートに載置可能なピストン（１４）によって開閉可能であり、該ピストン（１４）は、電磁的に発生可能な力により運動可能であるピン（４）に結合されており、該ピン（４）の運動が、前記ピストン（１４）に伝達される、ブローオフバルブ（１）において、
前記ブローオフバルブ（１）の内部での前記ピン（４）の支持が、正確に１つの滑動スリーブ（５）によって実現されており、前記ピン（４）は、前記滑動スリーブ（５）に対して相対的に可動であることを特徴とする、ブローオフバルブ（１）。
【請求項２】
前記滑動スリーブ（５）は、支持スリーブ（７）内に収容されており、該支持スリーブ（７）は、前記ブローオフバルブ（１）の前記ハウジング（２）内に配置されていることを特徴とする、請求項１記載のブローオフバルブ（１）。
【請求項３】
前記滑動スリーブ（５）の内側の周面が、その形状付与において、前記ピン（４）の外側の周面に追従しており、前記滑動スリーブ（５）と前記ピン（４）との間に、前記滑動スリーブ（５）内での前記ピン（４）の滑動を許容する嵌め合いが形成されていることを特徴とする、請求項１または２記載のブローオフバルブ（１）。
【請求項４】
前記滑動スリーブ（５）は、第１の外径を有する第１の領域（２２）と、第２の外径を有する第２の領域（２１）とを有し、前記第１の外径は、前記第２の外径よりも小さいことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載のブローオフバルブ（１）。
【請求項５】
前記支持スリーブ（７）は、第１の内径を有する第１の区分（２４）と、第２の内径を有する第２の区分（２５）とを有し、前記第１の内径は、前記第２の内径よりも小さいことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のブローオフバルブ（１）。
【請求項６】
前記滑動スリーブ（５）は、前記第１の領域（２２）の外面でもって、前記支持スリーブ（７）の前記第１の区分（２４）の内面に接触しており、前記滑動スリーブ（５）は、前記第２の領域（２１）の外面でもって、前記支持スリーブ（７）の前記第２の区分（２５）の内面に接触していることを特徴とする、請求項４および５記載のブローオフバルブ（１）。
【請求項７】
前記滑動スリーブ（５）は、前記支持スリーブ（７）にプレス嵌めされていることを特徴とする、請求項２から６までのいずれか１項記載のブローオフバルブ（１）。
【請求項８】
前記支持スリーブ（７）は、前記ハウジング（２）にプレス嵌めされていることを特徴とする、請求項２から７までのいずれか１項記載のブローオフバルブ（１）。
【請求項９】
前記滑動スリーブ（５）は、その外面に、軸線方向に延びる複数の切欠き（２３）を有し、これによって、前記外面は、周方向に互いに間隔を置いて配置された複数のセグメントに分割されることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載のブローオフバルブ（１）。
【請求項１０】
前記支持スリーブ（７）の前記第２の内径の前記区分（２５）内に、前記支持スリーブ（７）内への前記滑動スリーブ（５）の圧入後に挿入された磁性要素（１３）が配置されており、該磁性要素（１３）は、半径方向で前記ピン（４）に対して間隔を置いて配置されていることを特徴とする、請求項２から９までのいずれか１項記載のブローオフバルブ（１）。
【請求項１１】
前記ピン（４）は、前記滑動スリーブ（５）の内面に面接触しており、前記ピン（４）は、前記ブローオフバルブ（１）の前記ハウジング（２）の残りの部分に対して間隔を置いて配置されていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載のブローオフバルブ（１）。
【請求項１２】
前記滑動スリーブ（５）と前記支持スリーブ（７）との間に２つの接触領域が形成されており、該２つの接触領域は、軸線方向で互いに間隔を置いて配置されていることを特徴とする、請求項２から１１までのいずれか１項記載のブローオフバルブ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気系統内の圧力を調整するブローオフバルブであって、ハウジングと、ハウジング内に形成された流れ区間とを有し、流れ区間は、バルブシートに載置可能なピストンによって開閉可能であり、ピストンは、電磁的に発生可能な力により運動可能であるピンに結合されており、ピンの運動が、ピストンに伝達される、ブローオフバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関とターボチャージャとを備えた駆動システムでは、スロットルバルブとターボチャージャとの間に大きな堰止め圧が形成されることを回避するために、いわゆる「ブローオフバルブ」が使用される。このような高い堰止め圧は、例えば高い運転負荷の状態後、つまり、ターボチャージャの高い回転数の状態後にスロットルバルブが急激に閉鎖される場合に形成されてしまう。形成された堰止め圧は、ターボチャージャの運転にとって不都合なターボチャージャの顕著な制動を招いてしまう。また、スロットルバルブの急激な開放も不都合に作用してしまう。なぜならば、ターボチャージャの下流側に著しい圧力降下が発生し、この圧力降下が、いわゆる「ターボラグ」を発生させてしまうからである。
【０００３】
したがって、アクセルオフ、いわゆる「コースティング運転」に基づくターボチャージャの下流側での過剰の増圧を回避するために、ブローオフバルブが使用される。このために、バイパス通路が開放され、このバイパス通路を通って、ターボチャージャとスロットルバルブとの間の空気が、ターボチャージャを迂回して流れることができ、これによって、この空気を必要に応じて再度ターボチャージャによって圧送することができる。ブローオフバルブは、ターボチャージャとスロットルバルブとの間の圧力を一定のレベルに保つために、種々異なる形式で制御することができる。
【０００４】
先行技術において、空圧調整式のブローオフバルブが公知である。この公知のバルブは、特に負圧調整を介して制御される。さらに、制御装置を介して制御することができる電磁式のブローオフバルブが公知である。この公知の電磁式のブローオフバルブでは、ピストンに結合された金属製のピンが、電磁界によって機械的なばねの戻し力に抗して移動させられ、これによって、ピストンにより閉鎖された流路が開放されるかまたは同流路が閉鎖される。ピストンおよび／または金属製のピンの正確なガイドを保証するために、先行技術では、金属製のピンの二重支持を行う装置が公知である。このために、ピンが、互いに独立した少なくとも２つの箇所でハウジングに対して支持されている。
【０００５】
このような二重支持では、特に少なくとも２回の嵌め合いが、狭い誤差を伴いつつ、ピンと支持要素との間で行われなければならないことが不都合である。また、この支持要素とハウジングとの間でも、少ない誤差を伴いつつ、それぞれ嵌め合いが行われなければならない。このようなブローオフバルブの組立てには極めて手間がかかり、生じる誤差連鎖の結果、ピンの傾倒角が特に大きくなってしまう。これによって、ブローオフバルブの機能性、特に精度が大幅に損なわれてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明の概要、課題、解決手段、利点
したがって、本発明の課題は、内燃機関とターボチャージャとを備えた駆動システムに使用するためのブローオフバルブを改良して、ピンもしくはピストンの支持が簡略化され、ひいては、ブローオフバルブのより簡単な組立てとより正確な開閉とが可能となるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ブローオフバルブに関する課題は、請求項１の特徴を有するブローオフバルブによって解決される。
【０００８】
本発明の実施例は、内燃機関の吸気系統内の圧力を調整するブローオフバルブであって、ハウジングと、このハウジング内に形成された流れ区間とを有しており、この流れ区間が、バルブシートに載置可能なピストンによって開閉可能であり、このピストンが、電磁的に発生可能な力により運動可能であるピンに結合されており、このピンの運動が、ピストンに伝達され、ブローオフバルブの内部でのピンの支持が、正確に１つの滑動スリーブによって実現されており、ピンが、滑動スリーブに対して相対的に可動である、ブローオフバルブに関する。
【０００９】
ブローオフバルブによって、内燃機関の上流側の吸気系統の流体抜き（Entlueften）が可能となる。このために、ブローオフバルブが流路を開放することができ、この流路を通して吸気系統から流体を逃がすことができる。有利には、好適には空気または空気・燃料混合物により形成されている流体が吸気系統から逃げて、別の適切な箇所、例えば流れ方向で見てターボチャージャの上流側に再び供給される。
【００１０】
正確にただ１つの滑動スリーブによるピンの支持は有利である。なぜならば、支持の範囲内の誤差が、滑動スリーブとピンとの誤差によってしか規定されないからである。滑動スリーブの内部でのピンの、可能性としてあり得る傾倒欠陥は、両要素の誤差連鎖によってしか規定されていない。互いに間隔を置いて配置された少なくとも２つの支持要素での支持に比べて、このことは特に有利である。なぜならば、より少ない部材数に基づき、障害影響がより少なくなるからである。
【００１１】
ピンの可能な限り正確なガイドを保証するために、滑動スリーブがピンを軸線方向において、有利には、より長い延在長さにわたって取り囲んでいる。特に好適には、滑動スリーブがピンを軸線方向において、ピンの軸線方向の延在長さの半分よりも長い延在長さにわたって取り囲んでいる。
【００１２】
滑動スリーブが支持スリーブ内に収容されており、この支持スリーブが、ブローオフバルブのハウジング内に配置されていると特に有利である。滑動スリーブを、有利にはブローオフバルブ内に位置決めするために、滑動スリーブが、好適には支持スリーブ内に収容されており、この支持スリーブ自体が、ブローオフバルブのハウジング内に収容されている。したがって、支持スリーブへの滑動スリーブの適合または逆に滑動スリーブへの支持スリーブの適合を行うことができる。これによって、ブローオフバルブの種々異なるハウジング内でも、滑動スリーブの適正な位置決めを簡単に達成することができる。
【００１３】
また、滑動スリーブの内側の周面が、その形状付与において、ピンの外側の周面に追従しており、滑動スリーブとピンとの間に、滑動スリーブ内でのピンの滑動を許容する嵌め合いが形成されていても有利である。このことは、ピンと滑動スリーブとの間に可能な限り大きな滑動面を形成するために特に有利である。滑動スリーブとピンとの間の遊びは、滑動スリーブ内でのピンの傾倒を回避するかもしくは最小限に抑えるために、好適には特に小さく設定されている。
【００１４】
１つの好適な実施例は、滑動スリーブが、第１の外径を有する第１の領域と、第２の外径を有する第２の領域とを有しており、第１の外径が、第２の外径よりも小さいことを特徴としている。
【００１５】
このような構成は、滑動スリーブの簡単な組付け可能性を保証するために特に有利である。特に滑動スリーブが支持スリーブ内にプレス嵌め（verpresst）される場合には、滑動スリーブを小さい方の外径の領域に基づき支持スリーブ内に特に容易に導入することができる。また、必要となる組付け力を可能な限り少なく保つために、小さい方の外径の領域に基づく当付け面の減少も有利である。
【００１６】
また、支持スリーブが、第１の内径を有する第１の区分と、第２の内径を有する第２の区分とを有しており、第１の内径が、第２の内径よりも小さくても好適である。
【００１７】
このような構成は、特に上述した滑動スリーブの構成との協働において有利である。なぜならば、こうして、滑動スリーブと支持スリーブとの間の接触箇所を簡単に規定することができるからである。なお、このとき、支持スリーブへの滑動スリーブの当付けが、滑動スリーブまたは支持スリーブの軸線方向の延在長さ全体にわたって発生することはない。これによって、組立てが容易になり、プレス嵌めに基づく形状変化が最小限に抑えられる。また、材料において生じる応力も最小限に抑えられる。支持スリーブをより大きな内径の区分を備えて形成することによって、この区分が支持スリーブの軸線方向の端領域に配置されている限り、特に滑動スリーブの導入が簡略化されている。
【００１８】
さらに、滑動スリーブが、第１の領域の外面でもって、支持スリーブの第１の区分の内面に接触しており、滑動スリーブが、第２の領域の外面でもって、支持スリーブの第２の区分の内面に接触していると有利である。このことは、支持スリーブ内での滑動スリーブの安定した支持を発生させると同時に滑動スリーブと支持スリーブとの間の不必要に大きな当付け面を形成しないために特に有利である。これによって、組立てが付加的に簡略化される。
【００１９】
さらに、滑動スリーブが、支持スリーブにプレス嵌めされていると有利である。これによって、滑動スリーブと支持スリーブとの間の遊びを最小限に抑えることができるかもしくは完全に排除することができる。したがって、支持スリーブ内での滑動スリーブの不動の嵌合を達成することができる。
【００２０】
また、支持スリーブが、ハウジングにプレス嵌めされていても有利である。このことは、ハウジング内への支持スリーブの確実かつ正確な嵌合を確保するために有利である。
【００２１】
さらに、滑動スリーブが、その外面に、軸線方向に延びる複数の切欠きを有しており、これによって、外面が、周方向に互いに間隔を置いて配置された複数のセグメントに分割されると有利である。
【００２２】
例えば滑動スリーブの外面にフライス削りにより形成することができる切欠きは複数の空気通路を形成しており、この空気通路によって、特にブローオフバルブのハウジング内で圧力補償を行うことができる。したがって、特に、滑動スリーブの上側の自由室と、滑動スリーブの下側のブローオフバルブのハウジング内の領域との間で、空気交換を実現することができる。切欠きにより形成された通路は、好適には、滑動スリーブと支持スリーブとの間に延びている。切欠き同士の間に形成された張り出したセグメントは、好適には、滑動スリーブの周方向に切欠きによって互いに間隔を置いて配置されている。支持スリーブ内での滑動スリーブの確実な位置決めを確保すると共に傾倒を阻止するために、有利には少なくとも３つの張り出したセグメントが形成されなければならない。
【００２３】
さらに、支持スリーブの第２の内径の区分内に、支持スリーブ内への滑動スリーブの圧入後に挿入された磁性要素が配置されており、この磁性要素が、半径方向でピンに対して間隔を置いて配置されていると有利である。磁性要素は、特にピンを運動させるために電磁石により形成される磁束を案内しかつ磁力線の閉じた円を発生させるために有利である。こうして、周辺の構成部材への磁力の作用を減少させることができる。磁性要素は、好適には板状のリング要素として形成されていて、支持スリーブ内への滑動スリーブの圧入後に支持スリーブ内に挿入される。好適には、磁性要素も同じく支持スリーブにプレス嵌めされる。
【００２４】
また、ピンが、滑動スリーブの内面に面接触しており、ピンが、ブローオフバルブのハウジングの残りの部分に対して間隔を置いて配置されていても好適である。このことは、ピンの正確に規定されたガイドを単独で滑動スリーブによって行うために有利である。
【００２５】
さらに、滑動スリーブと支持スリーブとの間に２つの接触領域が形成されており、両接触領域が、軸線方向で互いに間隔を置いて配置されていると有利である。このことは、支持スリーブに対する滑動スリーブの規定された位置決めを行い、その際、滑動スリーブと支持スリーブとの間に可能な限り少ない当付け面を形成するために有利である。
【００２６】
本発明の有利な改良形態は、従属請求項および以下の図面の説明に記載してある。
【００２７】
以下に、本発明を１つの実施例に基づき図面を参照しながら詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ブローオフバルブの中心にピンが配置されており、このピンは片側でピストンに結合されていて、電磁力によって運動可能であり、ピンは滑動スリーブ内に支持されている、ブローオフバルブの断面図である。
【図２】図１に示したブローオフバルブの４つの要素の斜視図であり、特に滑動スリーブ、支持スリーブ、ピンおよび磁性要素が示してある。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１には、ブローオフバルブ１が示してある。このブローオフバルブ１はハウジング２を有しており、このハウジング２には、流れ区間に沿って流体を通流させることができる。ハウジング２内には、電磁石３が配置されている。この電磁石３には、電圧源（図示せず）によって通電を行うことができる。これによって、電磁力を発生させることができる。この電磁力は、ブローオフバルブ１内に配置されたピン４に作用することができる。このピン４は円形の横断面で棒状に形成されていて、図１の実施例では、軸線方向の中心の貫通孔６によって貫通されている。
【００３０】
ピン４は滑動スリーブ５内にガイドされており、この滑動スリーブ５に対して相対的に並進方向で上下に運動することができる。滑動スリーブ５は管状体として形成されており、ピン４を周方向で完全に取り囲んでいる。
【００３１】
滑動スリーブ５は支持スリーブ７内に収容されている。この支持スリーブ７もまた、ハウジング２に設けられた適切な切欠き８内に収容されている。滑動スリーブ５と支持スリーブ７とは互いにプレス嵌めされている。
【００３２】
滑動スリーブ５は、上方に向けられた端領域９に、下方に向けられた端領域１０よりも小さな外径を有している。支持スリーブ７は、上側の端領域１１に、下側の端領域１２よりも小さな内径を有している。互いに内径および外径が異なることに基づき、滑動スリーブ５を下方から支持スリーブ７内に導入することができる。なぜならば、支持スリーブ７の内面と滑動スリーブ５の外面とに間に、最初、空隙が形成されるからである。組立ての間、滑動スリーブ５の上側の端領域９が支持スリーブ７の上側の端領域１１に達すると、滑動スリーブ５と支持スリーブ７との間で当付けが生じる。同時に、下側の端領域１０，１２同士の間で当付けが生じ、これによって、滑動スリーブ５が最終的に２つの接触領域を介して支持スリーブ７に接触する。両接触領域の間では、滑動スリーブ５と支持スリーブ７との間に自由室が形成されている。
【００３３】
支持スリーブ７内には、滑動スリーブ５の下側に磁性要素１３が挿入されている。この磁性要素１３は、第一に、滑動スリーブ５の下側のブローオフバルブ１の要素を、電磁石３により発生される磁力線から遮蔽するために役立つ。磁性要素１３は、図１の例では、板状のリング要素として形成されている。
【００３４】
滑動スリーブ５、支持スリーブ７、ピン４および磁性要素１３の構成の詳細な説明を図２の説明の中で続ける。
【００３５】
ピン４の昇降運動によって、図１に示したピストン１４をばね要素１５のばね力に抗して運動させることができる。これによって、ブローオフバルブ１を通る流路を開放することができるかまたは同流路を閉鎖することができる。
【００３６】
図２には、図１のブローオフバルブ１の４つの要素が示してある。一番左側には、滑動スリーブ５の斜視図が示してある。この滑動スリーブ５は、中心の貫通孔２０を有する管状体として形成されている。大きい方の外径を有する領域２１と、この領域２１に比べて小さな外径を有する領域２２とを認めることができる。滑動スリーブ５は、周方向に延びるように、４つの切欠き２３を有している。これらの切欠き２３は、周方向では、互いに９０°だけ間隔を置いて配置されていて、軸線方向では、滑動スリーブ５の全長にわたって延びている。切欠きは支持スリーブ７の内面と共に通路を形成する。この通路によって、滑動スリーブ５の上側の中空室と滑動スリーブ５の下側の中空室との間で圧力補償を達成することができる。
【００３７】
滑動スリーブ５の右隣りには、支持スリーブ７が図示してある。この支持スリーブ７も同じく管状体に相当している。特に、小さい方の内径を有する区分２４と、大きい方の内径を有する区分２５とを認めることができる。図１ですでに認めることができたように、支持スリーブは、軸線方向において実質的に不変の肉厚を有している。支持スリーブ７は、図２に図１と同じ向きで示してある。これに対して、滑動スリーブ５は約１８０°だけ反転させて図示してある。
【００３８】
右から二番目の要素として、ピン４が図示してある。このピン４は、軸線方向に延びる中心の貫通孔を有している。この孔も同じく滑動スリーブ５の上下での圧力補償のために役立つことができる。ピン４の外寸は、このピン４が滑動スリーブ５の内面に対して滑動することができるように選択されている。このために、滑動スリーブ５が、特に不変の内径も有している。
【００３９】
一番右側には、板状のリング要素として形成された磁性要素１３が図示してある。この磁性要素は、少なくとも上方に向けられた外周全体にわたって延在する縁部に斜めの面取り部２６を有している。この面取り部２６によって、特に支持スリーブ７内への挿入が容易になる。磁性要素１３は、支持スリーブ７の内壁に対して緊締することができるように寸法設定されている。磁性要素１３を貫く孔２７は、この孔２７を通してピン４を自由にかつ接触なしにガイドすることができるように寸法設定されている。
【００４０】
図１および図２には、特にブローオフバルブ１の特殊な構成と、特にハウジング２の内部でのピン４の支持形態とが示してある。また、本発明の範囲内では、支持スリーブ７、滑動スリーブ５およびピン４の構造的な別の構成も可能である。主要な特徴は、ピン４の支持が滑動スリーブの形態のただ１つの支持箇所によって実現されているということである。
【００４１】
図１および図２の実施例は、特に限定的な特徴を有しておらず、本発明の思想を明確にするために役立つ。
【図１】
2018519474.tif 000003
【図２】
2018519474.tif 000004
【国際調査報告】
2018519474.tif 000005
2018519474.tif 000006
2018519474.tif 000007
2018519474.tif 000008