DE102016118947A1

DE102016118947A1 - Pneumatikventil für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102016118947A1
Application number: DE102016118947.2A
Authority: DE
Inventors: Sin Jeong KANG; Sung Hoon Kim; Jong Dae Im; Take Seung Kim; Kwang Bok Park; Jeong Dae Kim
Original assignee: Inzi Controls Co Ltd; Hyundai Dymos Inc
Current assignee: Hyundai Transys Inc
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2017-04-13
Also published as: CN107061836B; KR101784149B1; US10041605B2; KR20170042384A; CN107061836A; US20170102090A1

Abstract

Es wird ein Pneumatikventil für ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Ventilgehäuse mit einem darin ausgebildeten Strömungsdurchgang, durch den Luft strömt; einen Kern, der in einem zentralen Bereich des Strömungsdurchgangs fixiert ist; einen Ventilkolben, der mindestens einem Ende der beiden Enden des Kerns gegenüberliegend angeordnet ist und sich entlang des Strömungsdurchgangs bewegt; und einen Dämpfer aus elastischem Material, der an einem Ende des Ventilkolbens angeordnet ist, das dem einen Ende des Kerns gegenüberliegt, und durch Bewegung des Ventilkolbens in Kontakt mit einem Ende des Kerns kommt.

Description

Hintergrund
1. Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pneumatikventil für ein Fahrzeug, und genauer ein Pneumatikventil für ein Fahrzeug, das Betriebsgeräusche reduzieren kann und eine Verschlechterung der Leistungsfähigkeit verhindern kann.
2. Beschreibung des technischen Hintergrunds
Mit einem Anstieg der Anforderungen für Pneumatikvorrichtungen, die verwendet werden können, um verschiedene bzw. mehrere Vorrichtungen zu steuern, werden in letzter Zeit Pneumatikventile benötigt, bei denen mehrere Aktuatoren eingesetzt werden.
Dabei besteht Bedarf für eine Technik, die fähig ist, die benötigten Funktionen immer problemlos bereitzustellen, und zwar durch Verwenden einer Vielzahl von Aktuatoren in dem Pneumatikventil wie oben beschrieben, und das fähig ist, das Auftreten von Lärm und Vibrationen, die durch dessen Betrieb verursacht werden, zu verhindern.
Aspekte, die als technischer Hintergrund beschrieben sind, sind nur dazu vorgesehen, ein Verständnis des technischen Hintergrunds der vorliegenden Erfindung zu vereinfachen, sollten aber von einem Fachmann nicht als bereits einem bekannten Stand der Technik zugehörig verstanden werden.
Zusammenfassung
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, ein Pneumatikventil für ein Fahrzeug bereitzustellen, das Lärm und Vibrationen reduziert, welche erzeugt werden, wenn ein Ventilkolben eines Aktuators und ein Kern miteinander in Kontakt kommen, und das ein Phänomen beseitigt, bei welchem eine Feder zwischengeordnet ist, während die Feder in einer nach außen gerichtete Richtung hervorsteht, und zwar zwischen einem Bewegungsraum des Ventilkolbens und dem Kern, wobei eine Kern-Einheit-Feder zusammengesetzt wird, wodurch eine Reduzierung des Betriebsgeräusches und der Leistungsfähigkeit im Vornherein verhindert werden kann.
Um das oben genannte technische Problem gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein Pneumatikventil für ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Ventilgehäuse mit einem darin ausgebildeten Strömungsdurchgang, durch den Luft strömt; einen Kern, der in einem zentralen Bereich des Strömungsdurchgangs fixiert ist; einen Ventilkolben, der mindestens einem Ende der beiden Enden des Kerns gegenüberliegend angeordnet ist und sich entlang des Strömungsdurchgangs bewegt; und einen Dämpfer aus elastischem Material, der an einem Ende des Ventilkolbens angeordnet ist, das dem einen Ende des Kerns gegenüberliegt, und durch Bewegung des Ventilkolbens in Kontakt mit einem Ende des Kerns kommt, wobei der Dämpfer einen hervorstehenden Bereich aufweist, der in einer äußeren peripheren Richtung an dem Endbereich, der in Kontakt mit einen Ende des Kerns kommt, hervorsteht, und wobei ein Stauraum zwischen dem hervorstehenden Bereich des Dämpfers und dem Ventilkolben gebildet ist, so dass der hervorstehende Bereich in den Stauraum einführbar ist, wenn der hervorstehende Bereich durch den Kontaktdruck verformt ist.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Ventilkolben eine Backe, die den Endbereich des hervorstehenden Bereichs stützt, und eine geneigte Oberfläche auf, die von der Backe in einem vorbestimmten Abstand beabstandet ist, und zwar in einem Zustand, in dem der Dämpfer durch die Backe gestützt ist, und der Stauraum kann zwischen der Backe, der geneigten Oberfläche und dem hervorstehenden Bereich gebildet sein.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Ventilgehäuse eine Einlassöffnung, die in einem Einlassbereich eines ersten Endes des Ventilgehäuses ausgebildet ist, und eine Auslassöffnung sowie eine Entlastungsöffnung auf, die in einem Auslassbereich des anderen Endes ausgebildet sind, wobei der Ventilkolben einen Einlassventilkolben, der in dem Strömungsdurchgang des Ventilgehäuses gleitet, um die Einlassöffnung zu öffnen und zu schließen, und einen Entlastungsstößel aufweist, der in dem Strömungsdurchgang des Ventilgehäuses gleitet, um die Entlastungsöffnung zu öffnen und zu schließen, und wobei das Ventilgehäuse ferner eine Einlassspule, die außerhalb des Ventilgehäuses vorgesehen ist, um es dem Einlassventilkolben zu ermöglichen, aufgrund einer elektromagnetischen Kraft zu gleiten, und eine Entlastungsspule aufweisen kann, die außerhalb des Ventilgehäuses vorgesehen ist, um den Entlastungsventilkolben zu veranlassen, aufgrund der elektromagnetischen Kraft zu gleiten.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Einlassöffnung und die Entlastungsöffnung geöffnet und geschlossen durch den Einlassventilkolben bzw. den Entlastungsventilkolben, und das Auslassöffnung kann immer mit dem Ventilgehäuse in einem offenen Zustand in Verbindung stehen bzw. kommunizieren.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Pneumatikventil für ein Fahrzeug von einem normal geschlossenen Typ sein, bei welchem der Einlassventilkolben und der Entlastungsventilkolben angeordnet sind, während sie beiden Enden des Kerns gegenüberliegen, so dass ein elastischer Bereich, der sich durch den Kernbereich erstreckt, zwischen dem Einlassventilkolben und dem Entlastungsventilkolben zwischengeordnet ist, wobei der Einlassventilkolben und der Entlastungsventilkolben in einander entgegengesetzte Richtungen getrieben werden, wodurch die Einlassöffnung und die Entlastungsöffnung stets verschlossen werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann sich der Einlassventilkolben zurückbewegen in Richtung der zentralen Seite des Ventilgehäuses, und zwar bei Betreiben der Einlassspule, um die Einlassöffnung zu öffnen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann sich der Entlastungsventilkolben zurück in Richtung der zentralen Seite des Ventilgehäuses bewegen, und zwar bei Betreiben der Entlastungsspule, um die Entlastungsöffnung zu öffnen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die äußere Oberfläche des Kerns in engem Kontakt mit der inneren Oberfläche des Strömungsdurchgangs, um den Strömungsdurchgang des Ventilgehäuses in eine Seite und die andere Seite aufzuteilen, wobei der Kern mit einem Durchgang ausgebildet ist, der den zentralen Bereich durchläuft, so dass die Strömungsdurchgänge des Ventilgehäuses, die in die eine Seite und die andere Seite aufgeteilt sind, miteinander über den Durchgang in Verbindung stehen können.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können der Einlassventilkolben und der Entlastungsventilkolben gleiten, und zwar in einem Zustand, in dem deren äußere Oberfläche in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Strömungsdurchgangs des Ventilgehäuses steht.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Einlassventilkolben mit einer Einlass-Strömungsdurchgang-Nut ausgebildet, die in der Seite des Einlassbereichs an dem Endbereich des zentralen Bereichs des Strömungsdurchgangs des Ventilgehäuses eingekerbt ist, wobei der Endbereich der Einlass-Strömungsdurchgang-Nut mit dem Einlassbereich über ein Durchgangsloch in Verbindung stehen kann, und wobei der Entlastungsventilkolben mit einer Auslass-Strömungsdurchgang-Nut ausgebildet ist, die an der Auslassbereichsseite an dem Endbereich der zentralen Seite des Strömungsdurchgangs des Ventilgehäuses eingekerbt ist, und wobei das Ende der Auslass-Strömungsdurchgang-Nut mit dem Auslassbereich über ein Durchgangsloch in Verbindung stehen kann.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Dämpfer an den Endbereichen des zentralen Bereichs der einander gegenüberliegenden Strömungsdurchgänge des Einlassventilkolbens und des Entlastungsventilkolbens angeordnet, und der elastische Bereich kann zwischen den Dämpfern zwischengeordnet sein, um den Einlassventilkolben und den Entlastungsventilkolben zu einander entgegengesetzten Seiten vorzuspannen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der elastische Bereich eine Feder auf, wobei die Feder zwei Endbereiche, die Bereichen entsprechen, in denen der Ventilkolben und der Kern in Kontakt miteinander kommen, und einen zentralen Bereich zwischen den beiden seitlichen Endbereichen aufweist, wobei die beiden Endbereiche in einen im Wesentlichen inkompressiblen Zustand gewickelt sind, und der zentrale Bereich kann in einen Zustand des Bereitstellens eine elastischen Kraft in beide Seiten gewickelt sein.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der elastische Bereich zwei Endstrukturen, die an einer Position angeordnet sind, welche einem Bereich entspricht, in dem der Ventilkolben und der Kern in Kontakt miteinander kommen, und eine Feder aufweisen, die zwischen den beiden Endstrukturen in einen Zustand des Bereitstellens der elastischen Kraft in Richtung der beiden Endstrukturen gewickelt ist.
Durch Anbringen eines Dämpfers aus einem elastischen Material an dem Endbereich des Ventilkolbens in Richtung des Kerns, und durch ferner Hinzufügen eines Stauraums, der fähig ist, die Verformung des Ventilkolbens durch einen Druck, der bei einem Kontakt zwischen dem Dämpfer und dem Kern aufgebracht wird, zu ermöglichen, ist es gemäß dem Pneumatikventil für ein Fahrzeug, das die oben beschriebenen Mittel zum Lösen der Probleme aufweist, möglich, den stoßdämpfenden Effekt und die Geräuschreduzierung, welche durch den Dämpfer erzielt werden, weiter zu verbessern.
Ferner ist es gemäß dem Pneumatikventil möglich, ein Verfang-Phänomen zu verhindern, welches auftreten kann, wenn eine einfache Feder, die über die gesamte Länge in regelmäßigen Abständen gewickelt ist, verwendet wird, und zwar durch die strukturellen Eigenschaften des elastischen Bereichs, der zwischen den zwei Ventilkolben durch den Kern zwischengeordnet ist, und es ist möglich, die Betriebsgeräusche und Fehlfunktion des Aktuators bzw. der Aktuatoren aufgrund des Verfang-Phänomens zu verhindern.
Kurze Beschreibung der Figuren
Diese zeigen in:
1 eine perspektivische Darstellung eines Pneumatikventils für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II aus 1;
3 eine Draufsicht eines Pneumatikventils für ein Fahrzeug gemäß 1, bei dem nur zwei Ventilgehäuse verbunden sind;
4 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Bereich darstellt, welcher in 2 mit „P” gekennzeichnet ist;
5 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Bereich darstellt, der in 2 mit „Q” gekennzeichnet ist;
6 eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Bereich darstellt, der in 5 mit „R” gekennzeichnet ist, und die einen Zustand darstellt, in dem ein Entlastungsventilkolben nicht in Richtung des Kerns getrieben ist;
7 eine Ansicht, die im Vergleich zu 6 einen Zustand darstellt, in dem der Entlastungsventilkolben an den Kern getrieben ist;
8 eine Ansicht, die eine erste Ausführungsform des elastischen Bereichs darstellt, der in dem Pneumatikventil für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird; und
9 eine Ansicht, die eine zweite Ausführungsform des elastischen Bereichs darstellt, der den elastischen Bereich gemäß 8 ersetzen kann.
Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden wird ein Pneumatikventil für ein Fahrzeug gemäß mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
Einstellvorrichtungen, die eine Taille/eine Seite/eine Hüfte eines Fahrzeuginsassen unterstützen können und eine Pneumatikvorrichtung benutzen, werden bei Fahrzeugsitzen eingesetzt. Das Pneumatikventil gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine bidirektionale integrale Struktur und eine leicht erweiterbare Struktur auf und kann wie folgt an bei pneumatischen Einstellvorrichtungen für das Fahrzeug eingesetzt werden. Beispielsweise kann eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einer Lendenwirbelstütze (Taillen-Unterstützung), einer Polster-Einstellvorrichtung (Seite/Oberschenkel), einer Kissen-Einstellvorrichtung (Hüfte/Oberschenkel) und einem Massagesystem (Ganzkörperentspannung) eingesetzt werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, wesentliche Komponenten, die zu Effekten wie z. B. Gewichts-/Größen-/Kosten-Reduzierungen beitragen können, zu vereinfachen und zu teilen, und zwar durch Integrieren von Einlass-/Auslass-Aktuatoren, um einen Strömungsdurchgang und ein Verbindungsteil, das zur Zeit des Einsatzes der unabhängigen Aktuatorstrukturen benötigt wird, zu entfernen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bewegt sich ein Einlassventilkolben in die Richtung eines Kerns, um einen Einlasskanal bzw. eine Einlassöffnung zu öffnen, und zwar wenn Spannung an eine Einlassspule angelegt wird, und der Pneumatikdruck wird durch eine Auslassöffnung bereitgestellt, und ein Entlastungsventilkolben bewegt sich in Richtung des Kerns, um eine Entlastungsöffnung zu öffnen, wenn Spannung an eine Entlastungsspule angelegt wird.
Die Erfindung entspricht einer erweiterbaren Ventilstruktur, in der zusätzliche Ventile zusammengebaut werden können, um über Verbindungsstrukturen, welche an äußeren Oberflächen der jeweiligen Ventile angeordnet sind, erweitert zu werden. Durch Verbinden und Fixieren der Ventile über die Verbindungsstruktur, wird das Hinzufügen von Ventilen einfach erzielt und es ist möglich, einen Luftverlust der gekoppelten Ventile zu verhindern und eine (höhere) Sicherheit bzw. Zuverlässigkeit der Ventile zu erreichen (siehe 3).
Darüber hinaus wird in einigen Fällen beim Einsetzen des Pneumatikventils bei einem Sitz eine genaue Drucksteuerung gefordert, die von den Eigenschaften des Systems abhängt, anstelle einer einfachen Durchflusssteuerung. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Drucksensor in das Ventilgehäuse einzuführen bzw. an dem Ventilgehäuse zu befestigen, wodurch die Drucksteuerung ermöglicht wird, ohne gesondert das Ventil zu verändern (eine Pneumatikdruck-Einstellsteuerung und eine Magnetaktuator-Integralstruktur werden angewandt).
Insbesondere wenn der Kern als der feststehende Bereich und der Ventilkolben als der bewegliche Bereich des Pneumatikventils miteinander in Kontakt kommen, ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, die Betriebsgeräusche zu reduzieren, während der Dämpfer aus einem elastischen Material, der auf dem Ventilkolben befestigt angeordnet ist, zusammengedrückt wird. Insbesondere ist es möglich, den Aufprall und die Betriebsgeräusche zum Kontaktierungszeitpunkt wirksamer zu beseitigen, und zwar durch Bereitstellen eines Raums bzw. eines Stauraums zwischen einem Bereich des Ventilkolbens und des Dämpfers, in den der Dämpfer eingeführt werden kann, der durch die aufgezwungene Kraft verformt wird.
Ferner ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angegeben, in der eine Feder mit bestimmten Eigenschaften in Form und Struktur der Windungen derart vorgesehen ist, um ein Problem zu lösen, in dem sich die Windungen der Feder zwischen dem Ventilkolben und dem Kern verfangen, wenn der elastische Bereich, der zwischen beiden Ventilkolben des Pneumatikventils zwischengeordnet ist, als eine Feder von einem einfachen Typ vorgesehen ist.
Mit Bezugnahme auf 1 bis 4 weist das Pneumatikventil für ein Fahrzeug ein Ventilgehäuse 100 auf, das Folgendes aufweist: eine Einlassöffnung 132, die in einem Einlassbereich 130 an einem Ende des Ventilgehäuses 100 ausgebildet ist, eine Auslassöffnung 144 sowie eine Entlastungsöffnung 142, die in einem Auslassbereich 140 an dem anderen Ende ausgebildet sind, und einen Strömungsdurchgang, durch den Luft fließt bzw. strömt und der in dem Ventilgehäuse 100 ausgebildet ist. Das Pneumatikventil weist ferner einen Einlassventilkolben 200, der in dem Strömungsdurchgang des Ventilgehäuses 100 gleitet, um die Einlassöffnung 132 zu öffnen und zu schließen, und einen Entlastungsventilkolben 300 auf, der in dem Strömungsdurchgang des Ventilgehäuses 100 gleitet, um die Entlastungsöffnung 142 zu öffnen und zu schließen. Das Pneumatikventil für ein Fahrzeug weist ferner eine Einlassspule 600, die außerhalb des Ventilgehäuses 100 vorgesehen bzw. angeordnet ist, um den Einlassventilkolben 200 zu veranlassen, aufgrund einer elektromagnetischen Kraft zu gleiten, und eine Entlastungsspule 700 auf, die außerhalb des Ventilgehäuses 100 vorgesehen bzw. angeordnet ist, um den Entlastungsventilkolben 300 zu veranlassen, aufgrund der elektromagnetischen Kraft zu gleiten.
Wie in 2 dargestellt, ist in dem Ventilgehäuse 100 die Einlassöffnung 132 in dem Einlassbereich 130 an einem Ende ausgebildet, und die Auslassöffnung 144 sowie die Entlastungsöffnung 142 sind beide in dem Auslassbereich 140 an dem anderen Ende ausgebildet, wobei ein Strömungsdurchgang, durch den Luft fließt bzw. strömt, innerhalb des Ventilgehäuses 100 ausgebildet ist.
Das Ventilgehäuse 100 ist in einen seitlichen Teil 110 und einen anderen seitlichen Teil 120 aufgeteilt, wie in 2 dargestellt. Der eine seitliche Teil 110 und der anderen seitliche Teil 120 sind miteinander derart verbunden, dass sie durch ein Befestigungsgehäuse 800 an der Außenseite umwickelt sind, und zwar in einem Zustand, in dem die Strömungsdurchgänge aneinander angrenzen, um miteinander verbunden zu werden, und wodurch das Koppeln zwischen dem einen seitlichen Teil 110 und dem anderen seitlichen Teil 120 fixiert werden kann.
Ferner sind die Einlassöffnung 132 und die Auslassöffnung 144 des Ventilgehäuses 100 an beiden Endbereichen ausgebildet. Die Einlassöffnung 132 und die Auslassöffnung 144 sind mit einem Einlassnippel 150 bzw. einem Auslassnippel 160 ausgebildet. Der Einlassnippel 150 ist ausgebildet, um seitlich verbogen zu werden und kann so an einem Einlassnippel eines benachbarten anderen Ventilgehäuses befestigt werden, wie in 3 dargestellt, um miteinander in Verbindung zu stehen. Wenn der Einlassnippel 150 an beiden Seiten verbogen ist und in einer T-Form ausgebildet ist, wie in 3 dargestellt, kann der letzte Endbereich, der nicht mit einem anderen Einlassnippel verbunden ist, abgeschlossen werden, und zwar durch Verschließen mit einem Verschluss oder dergleichen.
Ferner kann ein Pneumatiksensor 170 auf den Auslassnippel 160 des Ventilgehäuses 100 montiert werden, und zwar durch eine Montierungsöffnung 172. So ist es möglich, den Druck aktiv zu steuern, und zwar durch Messen des Drucks an der Auslassseite.
Dabei wird, wie in 3 dargestellt, bei den Einlassnippel 150 der Vielzahl von Ventilgehäusen 100, in einem Zustand, in dem sie miteinander verbunden sind, der letzte Einlassnippel 150 mit einem Kompressor verbunden, wobei jede Entlastungsöffnung 142 mit der Erdatmosphäre in Verbindung steht, und jeder der Auslassnippel 160 mit einem jeweiligen Ausdehnungsobjekt verbunden sein kann. So ist es möglich, die Ausdehnungsobjekte wie beispielsweise eine Vielzahl von Kissen individuell zu steuern, und zwar durch Verwenden eines einzigen Kompressors.
Ferner ist eine Hakenstruktur H als eine Verbindungsstruktur auf einer Seitenfläche des Ventilgehäuses 100 ausgebildet und kann wechselseitig mit einer Hakenstruktur auf der Seitenfläche eines benachbarten anderen Ventilgehäuses befestigt werden. So ist es unabhängig von der Anzahl von Expansionsobjekten möglich, ein Teilsystem aufzubauen.
Die Hakenstruktur H kann an jeweils der Einlassseite und der Auslassseite ausgebildet sein und kann aus einem hakenartigen männlichen Bereich einen nutartigen weiblichen Bereich gebildet sein. Im Falle des männlichen Bereichs ist, wenn irgendein männlicher Bereich der Einlassseite oder der Auslassseite eine nach oben gebogene Ringform aufweist, der andere männliche Bereich in einer nach unten gebogenen Ringform ausgebildet. So wird eine Rotation des Ventilgehäuses verhindert, und zwar in einem Zustand, in dem zwei Hakenstrukturen befestigt sind.
Ferner gleitet der Einlassventilkolben 200 in dem inneren Strömungsdurchgang des Ventilgehäuses 100 derart, um die Einlassöffnung 132 zu öffnen und zu schließen, und der Entlastungsventilkolben 300 verschiebt sich in dem Strömungsdurchgang des Ventilgehäuses 100 derart, um die Entlastungsöffnung 142 zu öffnen und zu schließen.
Die Einlassöffnung 132 und die Entlastungsöffnung 142 werden durch den Einlassventilkolben 200 und den Entlastungsventilkolben 300 geöffnet und geschlossen, und die Auslassöffnung 144 kann immer mit dem Strömungsdurchgang des Ventilgehäuses 100 in einem geöffneten Zustand in Verbindung stehen.
Genauer gesagt sind, wie in 2 dargestellt, der Einlassventilkolben 200 und der Entlastungsventilkolben 300 voneinander beabstandet angeordnet, wobei ein elastischer Bereich 400 dazwischen zwischengeordnet ist und in entgegengesetzte Richtungen gedrückt wird, und so können der Einlassventilkolben 200 und der Entlastungsventilkolben 300 von einemnormal geschlossen Typ sein, der immer die Einlassöffnung 132 und die Entlastungsöffnung 142 schließt.
Da der Einlassventilkolben 200 in einem Zustand angeordnet ist, in dem er relativ zu der Seite der Einlassöffnung 132 hin vorgespannt ist im Vergleich zu der Einlassspule 600, bewegt sich der Einlassventilkolben 200 zu einem Betriebszeitpunkt der Einlassspule 600 ferner zurück zu der zentralen Seite bzw. zu dem zentralen Bereich des Gehäuses 100 bzw. des Ventilgehäuses 100, und die Einlassöffnung 132 kann geöffnet werden. Da der Entlastungsventilkolben 300 in einem Zustand angeordnet ist, in dem er relativ zu der Seite der Entlastungsöffnung 142 hin vorgespannt ist im Vergleich zu der Entlastungsspule 700, bewegt sich der Entlastungsventilkolben 300 zu einem Betriebszeitpunkt der Entlastungsspule 700 ferner zurück zu der zentralen Seite bzw. zu dem zentralen Bereich des Gehäuses 100 bzw. des Ventilgehäuses 100, und die Entlastungsöffnung 142 kann geöffnet werden.
Der Einlassventilkolben 200 ist ferner mit einer Einlass-Strömungsdurchgang-Nut 210 ausgebildet, und der Endbereich der Einlass-Strömungsdurchgang-Nut 210 kann mit dem Einlassbereich 130 über das Durchgangsloch A in Verbindung stehen. Der Entlastungsventilkolben 300 ist ferner mit einer Auslass-Strömungsdurchgang-Nut 310 ausgebildet, und der Endbereich der Auslass-Strömungsdurchgang-Nut 310 kann mit dem Auslassbereich 140 über das Durchgangsloch B in Verbindung stehen.
Dabei können Pufferbereiche 220, 320 aus einem elastischen Material jeweils an den äußeren Endbereichen in den Strömungsdurchgängen des Einlassventilkolbens 200 und des Entlastungsventilkolbens 300 vorgesehen sein, wobei die Pufferbereiche 220, 320 die Einlassöffnung 132 und die Entlastungsöffnung 142 schließen können. So werden Lärm und Vibrationen, die durch den Betrieb verursacht werden, abgeschwächt.
Insbesondere werden an den Endbereichen der zentralen Seiten des Strömungsdurchgangs, die einander gegenüberliegen, an dem Einlassventilkolben 200 und dem Entlastungsventilkolben 300 Dämpfer 230, 330 aus einem elastischen Material vorgesehen bzw. angeordnet. Der elastische Bereich 400 ist zwischen den Dämpfern 230, 330 zwischengeordnet, um den Einlassventilkolben 200 und den Entlastungsventilkolben 300 in entgegengesetzte Richtungen zu treiben. So können Betriebsgeräusche und Vibrationen verbessert werden.
Natürlich werden dabei die Dämpfer 230, 330 mit Luftwegen 235 oder 335 bereitgestellt, um einen Luftdurchlass am bzw. zum Zentrum bzw. zentralen Bereich zu ermöglichen.
Ferner kann die Triebkraft des elastischen Bereichs 400 zu einem Zeitpunkt des Betriebs auf irgendeiner Seite, und zwar von dem Einlassventilkolben 200 und dem Entlastungsventilkolben 300, durch eine solche Struktur vergrößert werden, und die Schließkraft der Seite kann weiter verstärkt werden.
Ferner sind eine Einlassspule 600, die außerhalb des Ventilgehäuses 100 vorgesehen ist, um es dem Einlassventilkolben 200 zu ermöglichen, aufgrund einer elektromagnetischen Kraft zu gleiten, und eine Entlastungsspule 700 angegeben, die außerhalb des Ventilgehäuses 100 vorgesehen ist, um es dem Entlastungsventilkolben 300 zu ermöglichen, aufgrund der elektromagnetischen Kraft zu gleiten.
Ferner ist ein Kern 500 in dem zentralen Strömungsdurchgang des Ventilgehäuses 100 vorgesehen, wobei die äußere Oberfläche des Kerns 500 in engem Kontakt mit der inneren Oberfläche des Strömungsdurchgangs kommt, um den Strömungsdurchgang in eine Seite und die andere Seite aufteilen zu können.
Dabei ist der Kern 500 mit einem Durchgang 520 ausgebildet, der das Zentrum bzw. den zentralen Bereich durchläuft, so dass die Strömungsdurchgänge des Ventilgehäuses 100, die in die eine Seite und die andere Seite aufgeteilt sind, miteinander über den Durchgang 520 in Verbindung stehen können.
Dabei können der Einlassventilkolben 200 und der Entlastungsventilkolben 300 in einem Zustand gleiten, in dem die äußere Oberfläche in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Strömungsdurchgangs steht.
Gemäß einer solchen Konfiguration gleitet der Einlassventilkolben 200 leicht zu der linken Seite in 2, wenn der Einlassventilkolben 200 durch die Einlassspule 600 betrieben wird. Der Einlassventilkolben 200 gleitet zu der linken Seite um einen kleinen Raum, der zwischen dem Einlassventilkolben 200 und dem Kern 500 ausgebildet ist. Grundsätzlich formt der Einlassventilkolben 200 einen vollständig abgedichteten Zustand mit der inneren Oberfläche des Ventilgehäuses 100. Wenn der Einlassventilkolben 200 gleitet, füllt sich der Einlassbereich 130 mit dem Pneumatikdruck von dem Einlassnippel 150, und der Pneumatikdruck wird in die Einlass-Strömungsdurchgang-Nut 210 des Einlassventilkolbens 200 über das Durchgangsloch A eingeführt.
Nachdem der Pneumatikdruck über die Einlass-Strömungsdurchgang-Nut 210 des Einlassventilkolbens 200 und über den Durchgang 520 des Kerns 500 zu der Seite des Entlastungsventilkolbens 300 bewegt wurde, geht der Pneumatikdruck zu dem Auslassbereich 140 über das Durchgangsloch B, und zwar über die Ausstoß-Strömungsdurchgang-Nut 310 bzw. die Auslass-Strömungsdurchgang-Nut 310 des Entlastungsventilkolbens 300, und wird dann dem Expansionsobjekt durch die Auslassöffnung 144 bereitgestellt. So wird ein gewünschter Einlassventilkolben 200 ausgewählt und gesteuert, um ein gewünschtes spezielles Expansionsobjekt auszudehnen.
Um den Druck des speziellen Expansionsobjekts abzulassen, wird der Entlastungsventilkolben 300, der mit dem Expansionsobjekt in Verbindung steht, betrieben. Wenn die Entlastungsspule 700 betrieben wird, gleitet der Entlastungsventilkolben 300 etwas zu der rechten Seite in 2, und der Pneumatikdruck des Auslassbereichs 140 wird in diesem Fall durch die Entlastungsöffnung 142 an die Außenseite ausgestoßen. In diesem Fall schließt der Einlassventilkolben 200 die Einlassöffnung 132 und der Pneumatiksensor 170 misst den Pneumatikdruck des Auslassbereichs 140, um indirekt den Druck des Ausdehnobjekts zu messen und den Auslass zu kontrollieren.
3 zeigt dabei den befestigten Zustand einer Vielzahl von Ventilen, wobei das Ventilgehäuse 100 in ein seitliches Teil 110 und ein anderes seitliches Teil 120 aufgeteilt ist, wobei ein Befestigungsgehäuse 800 gekoppelt ist, um sich um die Außenseite des einen seitlichen Teils 110 und des anderen seitlichen Teils 120 zu wickeln, und zwar in einem Zustand, in dem die Strömungsdurchgänge so miteinander in Kontakt stehen, um verbunden zu werden, und so kann das Koppeln des einen seitlichen Teils 110 und des anderen seitlichen Teils 120 fixiert werden.
Ein Einlassnippel 150 und ein Auslassnippel 160 sind in jeder Einlassöffnung 132 und Auslassöffnung 144 des Ventilgehäuses 100 ausgebildet, wobei der Einlassnippel 150 ausgebildet ist, um seitlich verbogen zu werden und so befestigt werden kann, dass er mit einem Einlassnippel eines benachbarten anderen Ventilgehäuses in Verbindung steht.
In einem Zustand, in dem die Einlassnippel 150 von einer Vielzahl von Ventilgehäusen 100 miteinander verbunden sind, ist der letzte Einlassnippel 150 mit einem Kompressor verbunden, wobei jede der Entlastungsöffnungen 152 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, und jeder der Auslassnippel 160 mit dem jeweiligen Expansionsobjekt verbunden sein kann.
Eine Hakenstruktur H ist auf einer Seitenfläche des Ventilgehäuses 100 ausgebildet und kann mit der Hakenstruktur auf der Seitenfläche eines benachbarten anderen Ventilgehäuses befestigt werden.
Wie in 1 dargestellt, wird die Vielzahl von Pneumatikventilen ferner dadurch abgeschlossen, dass die Vielzahl an Pneumatikventilen an einem einzigen Substrat 10 fixiert wird und mit einer Vielzahl von Verbindern 20, die in dem Substrat 10 montiert sind, elektrisch verbunden wird.
Andererseits weist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie es in den 4 bis 9 dargestellt ist, ein spezielles Merkmal in Bezug auf die Strukturen der Dämpfer 230, 330 und des elastischen Bereichs 400 auf, der in einem Kontaktbereich zwischen den Ventilkolben 200, 300 und dem Kern 500 zwischengeordnet ist.
Mit Bezug auf 4 sind wie oben beschrieben an den Endbereichen der zentralen Seiten des Strömungsdurchgangs, die einander gegenüberliegen, und zwar des Einlassventilkolbens 200 und des Entlastungsventilkolbens 300, die Dämpfer 230, 330 aus einem elastischen Material vorgesehen, und der elastische Bereich 400 ist zwischen den Dämpfern 230, 330 zwischengeordnet, so dass der Einlassventilkolben 200 und der Entlastungsventilkolben 300 in entgegengesetzte Richtungen bzw. zu entgegengesetzten Seiten getrieben werden können.
Wie in 5 bis 7 dargestellt, weist der Dämpfer 330 insbesondere in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen hervorstehenden Bereich 331 auf, der in eine äußere periphere Richtung hervorsteht, und zwar an dem Endbereich, der mit einem Ende des Kerns 500 in Kontakt kommt. Ferner ist zwischen dem hervorstehenden Bereich 331 des Dämpfers 330 und dem Ventilkolben 300, an dem der Dämpfer 330 montiert ist, ein Stauraum S vorgesehen, in den der hervorstehende Bereich 331 eingeführt wird, wenn der hervorstehende Bereich 331 durch den Kontaktdruck verformt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die stoßdämpfenden Effekte und die Geräuschreduzierung, welche durch den Dämpfer 330 bereitgestellt werden, weiter zu verbessern, und zwar durch Hinzufügen eines Stauraums S, der fähig ist, eine Verformung des Dämpfers 330 durch den Druck, der nach dem Kontakt aufgebracht wird, zu ermöglichen bzw. zu erlauben, und zwar zusätzlich zum einfachen Eliminieren des Aufpralls beim Kontakt mit dem Kern 500 über den Dämpfer 330 aus einem elastischen Material.
Genauer gesagt weist der Ventilkolben 300, wie in 6 dargestellt, eine Backe 300a zum Stützen des Endbereichs des hervorstehenden Bereichs 331 des Dämpfers 330 und eine geneigte Oberfläche 300b auf, die von der Backe 300a in einem vorbestimmten Abstand beabstandet ist. Der Stauraum S kann zwischen der Backe 300a, der geneigten Oberfläche 300b und dem hervorstehenden Bereich 331 ausgebildet sein. Eine solche Struktur entspricht einer Struktur, die in einem Zustand ausgebildet ist, in dem der Ventilkolben 300 nicht einer externen Kraft in Richtung des Kerns 500 unterliegt.
In dem Zustand, der in 6 dargestellt ist, kann der hervorstehende Bereich 331 des Dämpfers 330, wenn eine externe Kraft in Richtung des Kerns 500 auf den Ventilkolben 300 aufgebracht wird, in den Stauraum S gedrückt und wie in 7 dargestellt platziert werden, während der hervorstehende Bereich 331 durch Quetschen verformt wird. Es ist möglich, den Kontaktstoß und Geräusch mit dem Kern 500 durch die Verformung und den Platzierungsvorgang des Dämpfers 230 weiter zu reduzieren.
Natürlich ist es wünschenswert, dass eine solche Konfiguration auf eine ähnliche Weise an dem Einlassventilkolben 200, dem Dämpfer 230 und dem Kern 500 angewandt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es ferner möglich, das Problem, bei dem eine Federwindung, welche den elastischen Bereich 400 darstellt, gefangen wird, wenn die Ventilkolben 200, 300 in Kontakt mit dem Kern 500 kommen, über die strukturellen Merkmale des elastischen Bereichs 400 zu lösen.
Wenn der elastische Bereich 400 durch eine einfache Feder mit einem im Allgemeinen weiten Windungsabstand vorgesehen ist, kann ein Problem entstehen, dass die Federwindung zwischen den Ventilkolben 200, 300 und dem Kern 500 durch eine ungewollte externe Kraft gefangen wird.
Um dieses Problem zu lösen, kann wie in 8 dargestellt eine elastische Einheit 400 bzw. ein elastischer Bereich 400 vorgesehen werden, und zwar in Form einer Feder, die eine spezielle Windungsstruktur aufweist. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Feder, welche den elastischen Bereich 400 darstellt, zwei Endbereiche 410 auf, die den Kontaktbereichen zwischen den Ventilkolben 200, 300 und dem Kern 500 entsprechen, und einen zentralen Bereich 430 zwischen den beiden Endbereichen 410 auf. Die beiden Endbereiche 410 können sehr eng gewickelt sein, und zwar in einem im Wesentlichen inkompressiblen Zustand. Es ist möglich, das Problem des Fangens eines Teils der Federwindungen zwischen den Ventilkolben 200, 300 und dem Kern 500 zu lösen, durch die Struktur der beiden Endbereiche 410. Stattdessen kann der zentrale Bereich 430 eine elastische Kraft bereitstellen, die die Ventilkolben zu beiden Seitenrichtungen drückt, dadurch dass der zentrale Bereich 430 in einem vorbestimmten Abstand gewickelt ist.
Als eine andere Struktur zum Bereitstellen des elastischen Bereichs 400 ist es – wie in 9 dargestellt – auch möglich, eine Struktur vorzuschlagen, in der der elastische Bereich 400 zwei Endstrukturen 450 und eine Feder 470, die dazwischen verbunden ist, aufweist. Beide Endstrukturen 450 sind derart ausgebildet, um an beiden Enden der Feder 470 in einer einfachen zylindrischen Form verbunden zu werden.
Durch eine Struktur wie in 8 und 9 dargestellt, ist es möglich, ein Verfang-Phänomen zu verhindern, das auftreten kann, wenn einfache Federn, die vollständig in regelmäßigen Abständen gewickelt sind, verwendet werden, und es ist möglich, die Betriebsgeräusche und eine Aktuator-Fehlfunktion aufgrund des Verfang-Phänomens zu verhindern.
Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben und dargestellt wurde, ist es Fachmännern geläufig, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weisen verbessert und verändert werden kann, und zwar innerhalb eines Umfangs, der nicht von der technischen Grundidee der vorliegenden Erfindung, die in den nachfolgenden Ansprüchen dargelegt ist, abweicht.

Claims

Pneumatikventil für ein Fahrzeug, das Folgendes aufweist: – ein Ventilgehäuse mit einem darin ausgebildeten Strömungsdurchgang, durch den Luft strömt; – einen Kern, der in einem zentralen Bereich des Strömungsdurchgangs fixiert ist; – einen Ventilkolben, der mindestens einem Ende der beiden Enden des Kerns gegenüberliegend angeordnet ist und sich entlang des Strömungsdurchgangs bewegt; und – einen Dämpfer aus elastischem Material, der an einem Ende des Ventilkolbens angeordnet ist, das dem einen Ende des Kerns gegenüberliegt, und durch Bewegung des Ventilkolbens in Kontakt mit einem Ende des Kerns kommt, wobei der Dämpfer einen hervorstehenden Bereich aufweist, der in einer äußeren peripheren Richtung an dem Endbereich, der in Kontakt mit einen Ende des Kerns kommt, hervorsteht, und wobei ein Stauraum zwischen dem hervorstehenden Bereich des Dämpfers und dem Ventilkolben gebildet ist, so dass der hervorstehende Bereich in den Stauraum einführbar ist, wenn der hervorstehende Bereich durch den Kontaktdruck verformt ist.
Pneumatikventil für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Ventilkolben eine Backe, die den Endbereich des hervorstehenden Bereichs stützt, und eine geneigte Oberfläche aufweist, die von der Backe um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist, und zwar in einem Zustand, in dem der Dämpfer durch die Backe gestützt ist, und wobei der Stauraum zwischen der Backe, der geneigten Oberfläche und dem hervorstehenden Bereich gebildet ist.
Pneumatikventil für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Ventilgehäuse eine Einlassöffnung, die in einem Einlassbereich an einem Ende des Ventilgehäuses ausgebildet ist, und eine Auslassöffnung sowie eine Entlastungsöffnung, die in einem Auslassbereich an dem anderen Ende ausgebildet sind, aufweist, wobei der Ventilkolben einen Einlassventilkolben, der in dem Strömungsdurchgang des Ventilgehäuses gleitet, um die Einlassöffnung zu öffnen und zu schließen, und einen Entlastungsventilkolben aufweist, der in dem Strömungsdurchgang des Ventilgehäuses gleitet, um die Entlastungsöffnung zu öffnen und zu schließen, und wobei das Ventilgehäuse ferner eine Einlassspule, die außerhalb des Ventilgehäuses vorgesehen ist, um es dem Einlassventilkolben zu ermöglichen, aufgrund einer elektromagnetischen Kraft zu gleiten, und eine Entlastungsspule aufweist, die außerhalb des Ventilgehäuses vorgesehen ist, um es dem Entlastungsventilkolben zu ermöglichen, aufgrund der elektromagnetischen Kraft zu gleiten.
Pneumatikventil für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei die Einlassöffnung und die Entlastungsöffnung durch den Einlassventilkolben bzw. den Entlastungsventilkolben geöffnet und geschlossen wird und wobei die Auslassöffnung in einem geöffneten Zustand immer mit dem Ventilgehäuse in Verbindung steht.
Pneumatikventil für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei der Einlassventilkolben und der Entlastungsventilkolben von einem normal geschlossenen Typ sind, bei dem die Ventilkolben so angeordnet sind, während sie beiden Enden des Kerns gegenüberliegen, dass ein elastischer Bereich, der sich durch den Kern-Bereich erstreckt, zwischen dem Einlassventilkolben und dem Entlastungsventilkolben zwischengeordnet ist, wobei der Einlassventilkolben und der Entlastungsventilkolben in einander entgegengesetzte Richtungen getrieben werden, wodurch die Einlassöffnung und die Entlastungsöffnung stets geschlossen sind.
Pneumatikventil für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei sich der Einlassventilkolben zurück in Richtung der zentralen Seite des Ventilgehäuses bewegt, und zwar bei Betreiben der Einlassspule, um die Einlassöffnung zu öffnen.
Pneumatikventil für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei sich der Entlastungsventilkolben zurück in Richtung der zentralen Seite des Ventilgehäuses bewegt, und zwar bei Betreiben der Entlastungsspule, um die Entlastungsöffnung zu öffnen.
Pneumatikventil für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die äußere Oberfläche des Kerns in engen Kontakt mit der inneren Oberfläche des Strömungsdurchgangs kommt, um den Strömungsdurchgang des Ventilgehäuses in eine Seite und eine andere Seite einzuteilen, und wobei der Kern mit einem Durchgang ausgebildet ist, der den zentralen Bereich durchläuft, so dass die Strömungsdurchgänge des Ventilgehäuses, die in die eine Seite und die andere Seite aufgeteilt sind, miteinander über den Durchgang in Verbindung stehen.
Pneumatikventil für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei der Einlassventilkolben und der Auslassventilkolben gleiten, und zwar in einem Zustand, in dem deren äußere Oberfläche in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Strömungsdurchgangs des Ventilgehäuses steht.
Pneumatikventil für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei der Einlassventilkolben mit einer Einlass-Strömungsdurchgang-Nut, die in der Seite des Einlassbereichs an dem Endbereich des zentralen Bereichs des Strömungsdurchgangs des Ventilgehäuses eingekerbt ist, ausgebildet ist, wobei der Endbereich der Einlass-Strömungsdurchgang-Nut mit dem Einlassbereich über ein Durchgangsloch in Verbindung stehen kann, wobei der Entlastungsventilkolben mit einer Auslass-Strömungsdurchgang-Nut ausgebildet ist, die in der Seite des Auslassbereichs an dem Endbereich des zentralen Bereichs des Strömungsdurchgangs des Ventilgehäuses eingekerbt ist, und wobei der Endbereich der Auslass-Strömungsdurchgang-Nut in Verbindung mit dem Auslassbereich über ein Durchgangsloch steht.
Pneumatikventil für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei der Dämpfer an den Endbereichen des zentralen Bereichs der einander gegenüberliegenden Strömungsdurchgänge des Einlassventilkolbens und des Entlastungsventilkolbens angeordnet ist, und der elastische Bereich zwischen den Dämpfern zwischengeordnet ist, um den Einlassventilkolben und den Entlastungsventilkolben zu einander entgegengesetzten Seiten vorzuspannen.
Pneumatikventil für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei der elastische Bereich eine Feder aufweist, wobei die Feder zwei Endbereiche und einen zentralen Bereich aufweist, wobei die beiden Endbereiche Bereichen entsprechen, in denen der Ventilkolben und der Kern in Kontakt miteinander kommen, und wobei der zentrale Bereich zwischen beiden seitlichen Endbereichen angeordnet ist, wobei die beiden Endbereiche in einen im Wesentlichen inkompressiblen Zustand gewickelt sind und wobei der zentrale Bereich in einen Zustand des Bereitstellens einer elastischen Kraft in beide Seiten gewickelt ist.
Pneumatikventil für ein Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei der elastische Bereich zwei Endstrukturen aufweist, die an Positionen angeordnet sind, die einem Bereich entsprechen, an dem der Ventilkolben und der Kern in Kontakt miteinander kommen, und eine Feder, die zwischen den beiden Endstrukturen in einen Zustand des Bereitstellens einer elastischen Kraft in Richtung der beiden Endstrukturen gewickelt ist.