DE10332290B4 - Elektromagnetisches Ventil - Google Patents

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Abstract

Elektromagnetisches Ventil, umfassend:
eine Ventilsitzanordnung (11; 31) mit einem Hochdruckanschluss (12; 32), der in eine gesteuerte Druckregion eines Hochdrucks offen ist, einem Niederdruckanschluss (13; 33), der in einer Drainageregion eines Niederdrucks offen ist, einem Fluiddurchgang (14; 34), der zwischen dem Hochdruckanschluss (12; 32) und dem Niederdruckanschluss (13; 33) gebildet ist, und einem Ventilsitz (15; 35), der in dem Fluiddurchgang gebildet ist;
eine Plunger-Anordnung (10; 30) mit einem Plunger (8; 28), der hin- und herverschiebbar in einer säulenartigen, hohlen Plunger-Kammer (7; 27) angeordnet ist, und einem Ventilelement (9; 29), das an einem Endabschnitt des Plungers (8; 28) derart vorgesehen ist, um den Fluiddurchgang (14; 34) in Zusammenwirkung mit dem Ventilsitz (14; 35) zu öffnen und zu schließen;
eine in einem Gehäuse (1; 21) aufgenommene Spule (2; 22) zum Treiben des Plungers (8; 28) bei elektrischer Energiezufuhr zu der Spule (2; 22), um hierdurch die Plunger-Anordnung (10; 30) in...

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein elektrisches Ventil, das ein Ventilelement besitzt, welches derart angeordnet ist, um einen Fluiddurchgang bei elektrischer Energiezufuhr zu dem elektromagnetischen Ventil zu schließen. Insbesondere befasst sich die vorliegende Erfindung mit einer Verbesserung des elektromagnetischen Ventils derartiger Struktur, in welcher das Fluid unter Steuerung (d.h. das gesteuerte Fluid) in der Lage ist, um eine Spule bei elektrischer Energiezufuhr zu dieser zu strömen.
  • Ein elektromagnetisches Dreiwegeventil, das einen Eingangsanschluss, einen Ausgangsanschluss und einen Drainage- oder Ausstoßanschluss besitzt und dazu ausgelegt ist, die zwischen den Anschlüssen gebildeten Fluiddurchgänge in Antwort auf elektrische Energiezufuhr und Aufheben der elektrischen Energiezufuhr zu einer Spule umzuschalten, ist bekannt. Das elektromagnetische Ventil umfasst im allgemeinen einen in einer Plungerkammer aufgenommenen und durch die Spule getriebenen Plunger, ein mit dem Plunger an einem Ende davon verbundene Stange, ein erstes Ventilelement mit konischer Form, das in der Stange an einem mittleren Abschnitt davon gebildet ist, und ein zweites Ventilelement, das derart angeordnet ist, um mit einem Spitzenende der Stange in Berührung zu kommen.
  • In dem Zustand, in welchem die Zufuhr elektrischer Energie zu der Spule aufgehoben ist, ist das zweite, kugelartig geformte Ventilelement gegen einen zweiten Ventilsitz gedrückt, um den Durchgang zwischen dem Eingangsanschluss und dem Ausgangsanschluss zu schließen, während das erste Ventilelement von dem ersten Ventilsitz gelöst ist, um den Ausgangsanschluss und den Ausstoßanschluss in Verbindung miteinander zu setzen.
  • Wenn andererseits die Spule unter elektrische Energiezufuhr gesetzt ist, ist der Kolben getrieben oder betätigt, um das erste Ventilelement zu zwingen, an dem ersten Ventilsitz anzuliegen, um hierdurch den sich zwischen dem Ausgangsanschluss und dem Drainage- oder Ausstoßanschluss erstreckenden Durchgang zu blockieren, während das zweite Ventilelement nach unten geschoben ist, um das zweite Ventilelement von dem zweiten Ventilsitz wegzubewegen, wodurch der Eingangsanschluss und der Ausgangsanschluss hydraulisch miteinander verbunden sind. Für weitere Details kann auf die JP 08105563 A Bezug genommen werden.
  • Wie aus dem obigen ersichtlich ist, ist in dem herkömmlichen elektromagnetischen Ventil mit der oben erläuterten Struktur der sich zwischen dem Ausgangsanschluss und dem Drainage- oder Ausstoßanschluss erstreckende Durchgang geschlossen, wenn die Spule unter elektrische Energiezufuhr gesetzt ist. In diesem Zustand kann kein Fluid unter Steuerung um oder in die Nähe der Spule strömen. Dementsprechend, in dem Zustand, in welchem die Spule unter elektrische Energiezufuhr gesetzt ist, wobei der Durchgang zwischen dem Ausgangsanschluss und dem Ausstoßanschluss kontinuierlich für eine ausgedehnte Zeit blockiert ist, wird ein Problem entstehen, dass die Temperatur der Spule ansteigt. Wenn die Temperatur der Spule ansteigt, steigt der elektrische Widerstand der Spule an, was den durch die Spule fließenden, elektrischen Strom veranlasst, abzunehmen, als Ergebnis woraus die magnetische Anziehungskraft zum Treiben des Plungers abgesenkt wird, was ein Problem entstehen lässt. Um die Plunger-Anziehungskraft zu erhöhen, selbst wenn die Spulentemperatur ansteigt, muss die Spule mit größeren Abmessungen ausgeführt werden, oder das Leitermaterial der Spule muss entsprechend ausgewählt oder verändert werden.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Im Lichte des oben beschriebenen Standes der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektromagnetisches Ventil mit einer verbesserten Struktur bereitzustellen, das es ermöglicht, dass das elektromagnetische Ventil über eine ausgedehnte Zeitdauer unter elektrische Energiezufuhr gesetzt wird, ohne einen Temperaturanstieg der Spule zu erzeugen, um hierdurch zu verhindern, dass die Plunger-Anziehungskraft infolge eines Anstieges der Spulentemperatur abgesenkt wird, und das somit mit geringen Abmessungen ausgeführt werden kann.
  • Unter Berücksichtigung der obigen und weitere Aufgaben, die im Laufe der Beschreibung ersichtlich werden, wird gemäß einer allgemeinen Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ein elektromagnetisches Ventil bereitgestellt, das eine Ventilsitzanordnung aufweist, die zusammengesetzt ist aus einem Hochdruckanschluss, der in eine gesteuerte Druckregion eines Hochdrucks offen ist, einem Niederdruckanschluss, der in eine Ausstoß- oder Drainageregion eines Niederdrucks offen ist, einem zwischen dem Hochdruckanschluss und dem Niederdruckanschluss gebildeten Fluiddurchgang, und einem in dem Fluiddurchgang gebildeten Ventilsitz, und eine Plunger-Anordnung, die aus einem in einer säulenartigen, hohlen Plunger-Kammer hin und her verschiebbar angeordneten Plunger und einem an einem Endabschnitt des Kolbens derart vorgesehenen Ventilelements aufgebaut ist, um den Fluiddurchgang in Zusammenwirkung mit dem Ventilsitz zu öffnen und zu schließen.
  • Das elektromagnetische Ventil umfasst ferner eine in einem Gehäuse zum Treiben des Plungers bei elektrischer Energiezufuhr zu der Spule aufgenommene Spule, um hierdurch die Plunger-Anordnung in eine Ventilschließposition zu verschieben, in welcher der Fluiddurchgang durch das Ventilelement geschlossen ist, während bei Aufheben der elektrischen Energiezufuhr zu der Spule die Kolbenanordnung in eine Ventilöffnungsposition verschoben ist, in welcher der Fluiddurchgang durch das Ventil unter Einfluss des in der gesteuerten Druckregion herrschenden hydraulischen Drucks geöffnet ist.
  • Ferner umfasst das elektromagnetische Ventil einen Spulenkühlfluidsumpfraum, der zwischen einem äußeren Umfangsabschnitt der Spule und dem Gehäuse vorgesehen ist, und einen Spulenkühlfluidurchgang, der derart vorgesehen ist, um den Spulenkühlfluidsumpfraum mit der gesteuerten Druckregion zu verbinden, um es einem Fluid zu ermöglichen, in den Spulenkühlfluidsumpfraum von der gesteuerten Druckregion zu strömen. Der Spulenkühlfluiddurchgang beinhaltet einen Verbindungsdurchführungsabschnitt mit geringem Durchmesser, der derart vorgesehen ist, um keinen Einfluss auf den in der gesteuerten Druckregion herrschenden hydraulischen Druck auszuüben.
  • Mittels der oben beschriebenen Struktur kann der Temperaturanstieg der Spule wirksam unterdrückt werden, selbst wenn kontinuierlich über eine ausgedehnte Zeitdauer elektrische Energie zu der Spule zugeführt wird, was wiederum bedeutet, dass ein Absenken der Anziehungskraft verhindert werden kann, das andernfalls begleitend zu einem Temperaturanstieg der Spule auftreten kann. Dank dieses Merkmals kann das elektromagnetische Ventil kompakt mit minimalen Abmessungen umgesetzt werden.
  • Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und zugehörige Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leichter durch Lesen der nachfolgenden Beschreibung rein beispielhafter, bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verständlich werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Im Zuge der nachfolgenden Beschreibung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
  • 1 ist eine Schnittansicht eines elektromagnetischen Ventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine Frontansicht einer zum Schließen Endabschnitts einer Plunger-Kammer des in 1 gezeigten elektromagnetischen Ventils eingesetzten Platte;
  • 3 ist eine teilweise Schnittansicht, welche das elektromagnetische Ventil gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in dem Zustand zeigt, in welchem eine Plunger-Anordnung in einer Ventilöffnungsposition ist;
  • 4 ist eine teilweise Schnittansicht, welche das elektromagnetische Ventil gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in dem Zustand zeigt, in welchem die Plunger-Anordnung in einer Ventilschließposition ist;
  • 5 ist ein Diagramm, welches einen Hydraulikkreis des in 1 gezeigten elektromagnetischen Ventils zeigt;
  • 6 ist eine Schnittansicht des elektromagnetischen Ventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ist eine Ansicht, welche eine Ventilsitzanordnung des in 6 gezeigten elektromagnetischen Ventils zeigt, betrachtet von einer Unterseite davon;
  • 8 ist eine Schnittansicht, welche das elektromagnetische Ventil gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung in dem Zustand zeigt, in welchem eine Plunger-Anordnung in der Ventilöffnungsposition ist;
  • 9 ist eine Schnittansicht, welche das elektromagnetische Ventil gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung in dem Zustand zeigt, in welchem die Plunger-Anordnung in einer Ventilschließposition ist;
  • 10 ist ein Diagramm, welches einen Hydraulikkreis des in 6 gezeigten elektromagnetischen Ventils zeigt;
  • 11 ist eine Schnittansicht, welche das elektromagnetische Ventil gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Zustand zeigt, in welchem eine Plunger-Anordnung in einer Ventilschließposition ist;
  • 12 ist eine Frontansicht, welche eine zum Schließen eines Endabschnitts einer Plunger-Kammer des elektromagnetischen Ventils gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzte Platte zeigt; und
  • 13 ist eine Frontansicht, welche eine zum Schließen eines Endabschnitts einer Plunger-Kammer des elektromagnetischen Ventils gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzte Platte zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird ausführlicher in Verbindung damit beschrieben, was gegenwärtig als bevorzugte oder typische Ausführungsformen der Erfindung betrachtet wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
  • Ausführungsform 1
  • 1 ist eine Schnittansicht, welche das elektromagnetische Ventil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine Frontansicht einer zum Blockieren oder Schließen eines Endabschnitts einer Plunger-Kammer des in 1 gezeigten elektromagnetischen Ventils eingesetzten Platte. Unter Bezugnahme auf die Figuren umfasst das allgemein mit 100 bezeichnete, elektromagnetische Ventil ein Gehäuse 1, das aus einem magnetischen Material im wesentlichen in zylindrischer Form hergestellt ist, eine Spule 2, die in einer zylindrischen Form gewunden und in dem Gehäuse 1 aufgenommen ist, einen Spulenkörper 3, der aus einem Harzmaterial im wesentlichen in der Form eines Spulenkörpers hergestellt ist, um welchen die Spule 2 gewunden ist und in welchem ein zylindrisches Durchgangsloch entlang der Längsachse gebildet ist, eine ebene Platte 4, die aus einem magnetischen Material hergestellt ist und an dem Gehäuse 1 an einem Ende davon montiert ist, eine zylindrische Führung 5, die aus einem magnetischen Material hergestellt ist und ein Ende besitzt, das durch die Platte 4 verschlossen ist, und einen anderen Endabschnitt besitzt, der sich in das Durchgangsloch des Spulenkörpers 3 erstreckt, ein Joch 6, das aus einem magnetischen Material in ebener Form hergestellt ist und an einer Endfläche des Spulenkörpers 3 gegenüberliegend zu der Platte 4 angeordnet ist, einen Plunger 8 mit im wesentlichen säulenartiger Form, der in einer Plunger-Kammer 7 aufgenommen ist, die durch einen in der Führung 5 und dem Spulenkörper 3 definierten, zylindrischen Raum definiert ist, und deren beide Enden durch die Platte 4 bzw. das Joch 6 verschlossen sind, und ein Ventilelement 9, das integral mit dem Plunger 8 an einem Endabschnitt davon, der benachbart zu dem Joch 6 gelegen ist, gebildet ist. Der Plunger 8 und das Ventilelement 9 bilden eine Plunger-Anordnung, die allgemein mit Bezugszeichen 10 bezeichnet ist.
  • Das elektromagnetische Ventil 100 umfasst ferner eine Ventilsitzanordnung 11, die aus einem Harzmaterial integral mit dem Spulenkörper 3 gebildet ist. In der Ventilsitzanordnung 11 sind ein Einlassanschluss 12, der als Hochdruckanschluss dient, und ein Drainage- oder Ausstoßanschluss 13, der als Niederdruckanschluss dient, gebildet. Ferner ist ein Fluiddurchgang 14 in der Ventilsitzanordnung 11 derart gebildet, um den Einlassanschluss 12 und den Drainage- oder Ausstoßanschluss 13 miteinander zu verbinden. Ein Ventilsitz 15 ist in dem Fluiddurchgang 14 an einem mittleren Abschnitt davon vorgesehen. Das oben genannten Ventilelement 9 ist dazu ausgelegt, den Fluiddurchgang 14 in Zusammenwirkung mit dem Ventilsitz 15 zu öffnen und zu schließen.
  • Der Einlassanschluss 12 ist hydraulisch mit einer gesteuerten Druckregion verbunden, in welcher der Druck eines Hydraulikmediums oder -Fluids auf ein vorbestimmtes Niveau oder einen vorbestimmten Wert gesteuert wird. Andererseits ist der Drainage- oder Ausstoßanschluss 13 eine Öffnung, die zu einer Drainageregion führt. Wenn der Druck in der gesteuerten Druckregion auf den in der Drainageregion herrschenden Druck abgesenkt werden soll, wird das Ventilelement 9 des elektromagnetischen Ventils 100 geöffnet, um das Hydraulikmedium oder -Fluid von dem Einlassanschluss 12 zu dem Ausstoßanschluss 13 durch den Fluiddurchgang 14 strömen zu lassen, um hierdurch den Druck in der gesteuerten Druckregion abzusenken. Ferner kann durch Verändern der elektrischen Energiezufuhr oder der Aufhebung der elektrischen Energiezufuhr zu der Spule zu einem gewünschten Timing der hydraulische Druck in der gesteuerten Druckregion derart gesteuert werden, um auf einem vorbestimmten Niveau gehalten zu werden.
  • Ein schmaler Verbindungsdurchgang 9a mit einem verminderten oder geringen Durchmesser ist derart durchgestoßen, um sich durch das Ventilelement 9 entlang dessen zentraler Achse zu erstrecken. Der Verbindungsdurchgang 9a ist hydraulisch mit einem Plunger-Innenraum 8a verbunden, der innerhalb des Plungers 8 gebildet ist. Eine Ablassöffnung (oberes Loch) 4a ist in der Platte 4 in einer Position auf der zentralen oder längsgerichteten Achse der Plunger-Anordnung 10 gebildet. Diese Art von Ablassöffnung (oberes Loch) ist ebenso in dem herkömmlichen elektromagnetischen Ventil zum Zwecke des Verhinderns vorgesehen, dass der Plunger 8 einen sogenannten Pumpvorgang durchführt, wenn die Viskosität des Fluids bei einer niedrigen Temperatur oder aus einem anderen Grund ansteigt. Im Gegensatz hierzu ist in dem elektromagnetischen Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die Ablassöffnung (oberes Loch) 4a vorgesehen, um es dem Fluid zu ermöglichen, durch dieses zum Zwecke des Kühlens der Spule 2 zusätzlich zu dem gerade oben genannten Zweck zu strömen, wie nachfolgend beschrieben werden wird. Ferner ist ein Spulenkühlfluidsumpfraum 2a zwischen dem äußeren Umfangsabschnitt der Spule 2 und der inneren Wand des Gehäuses 1 definiert.
  • Nun wird die Beschreibung auf den Betrieb des elektromagnetischen Ventils gerichtet, das mit der oben beschriebenen Struktur umgesetzt wird. 3 ist eine teilweise Schnittansicht, welche das elektromagnetische Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung in dem Zustand zeigt, in welchem die Plunger-Anordnung 10 in der Ventilöffnungsposition ist (d.h. der Position, in welcher der Durchgang 14 durch das Ventilelement 9 geöffnet ist). Der in der gesteuerten Druckregion herrschende, hydraulische Druck wirkt konstant auf das Ventilelement 9. Wenn die Zufuhr elektrischer Energie zu der Spule 2 aufgehoben ist (d.h. wenn kein elektrischer Strom zu der Spule 2 zugeführt wird), wird die Plunger-Anordnung 100 gezwängt, um sich in die Ventilöffnungsposition unter dem Einfluss des hydraulischen Drucks der gesteuerten Druckregion zu verschieben. In dieser Ventilöffnungsposition ist das Ventilelement 9 von dem Ventilsitz 15 gelöst. Wenn der Einlassanschluss 12 geöffnet ist, wobei das Ventilelement 9 von dem Ventilsitz 15 gelöst ist, strömt das Hydraulikmedium oder Fluid von dem Einlassanschluss (IN) (gesteuerte Druckregion) zu dem Ausstoßanschluss (EX) (Drainageregion), wie durch einen durchgezogenen Pfeil A in 3 gezeigt, als Ergebnis woraus der hydraulische Druck in der gesteuerten Druckregion abgesenkt wird (vgl. auch den in 5 gezeigten Hydraulikschaltplan).
  • 4 ist eine teilweise Schnittansicht, welche das elektromagnetische Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung in dem Zustand zeigt, in welchem die Plunger-Anordnung 10 in der Ventilschließposition ist (d.h. der Position, in welcher der Fluiddurchgang 16 durch das Ventilelement 9 geschlossen ist). Wenn die Spule 2 unter Stromzufuhr steht, ist das Joch 6 magnetisiert. Als Ergebnis hieraus wird der Kolben 8 zu dem Joch 6 unter der Wirkung der magnetischen Anziehungskraft des Jochs 6 angezogen, wodurch das Ventilelement 9 an dem Ventilelement 15 anliegt, um hierdurch den Fluiddurchgang 14 zu schließen.
  • Dementsprechend ist das von der Einlass- oder IN-Seite (gesteuerte Druckregion) zu der Ausstoß- oder EX-Seite (Ausstoß- oder Drainageregion) strömende Fluid unterbrochen. Somit wird der in dem Einlassanschluss (gesteuerte Druckregion) herrschende, hydraulische Druck aufrechterhalten, wie er ist (vgl. auch den in 5 gezeigten Hydraulikschaltplan).
  • In dem herkömmlichen elektromagnetischen Ventil ist der schmale Verbindungsdurchgang 9a in dem Ventilelement 9 nicht vorgesehen. Dementsprechend kann bei Zufuhr elektrischer Energie zu der Spule 2 kein Fluid in die Plunger-Kammer 8 strömen. Im Gegensatz hierzu ist in dem Falle des elektromagnetischen Ventils gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung der Verbindungsdurchgang 9a in dem Ventilelement 9 gebildet. Dementsprechend kann bei Zufuhr elektrischer Energie zu der Spule 2 eine geringe Menge von Hydraulikfluid in den Plunger-Innenraum 8a durch den Verbindungsdurchgang 9a strömen, wie durch einen dicken, durchgezogenen Pfeil B in 4 angegeben. Übrigens wird die Steuerung derart durchgeführt, dass in der gesteuerten Druckregion ein höherer Druck als in der Drainageregion herrscht. Andererseits ist der Druck in dem Plunger-Innenraum 8a derselbe wie der Druck in der Drainageregion. Dementsprechend strömt beim Schließen des Ventilelements 9 (d.h. wenn das Ventilelement 9 gezwängt wird, um an den Ventilsitz 15 anzuliegen, um den Fluiddurchgang 14 zu blockieren) das Fluid in den Spulenkühlfluidsumpfraum 2a.
  • Die Plunger-Kammer 7 ist mit dem in den Plunger-Innenraum 8a geströmten Fluid gefüllt. Das Fluid läuft dann durch die an der Platte 4 gebildete Ablassöffnung (oberes Loch) 4a über, um auf und entlang der oberen Fläche der Platte 4 in den Spulenkühlfluidsumpfraum 2a zu strömen, der zwischen der Spule 2 und dem Gehäuse 1 gebildet ist. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass bei dem elektromagnetischen Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung der Durchmesser der Ablassöffnung 4a derart ausgewählt ist, dass er derselbe wie der Innendurchmesser des Verbindungsdurchgangs 9a ist, so dass das Fluid innerhalb des Plunger-Innenraums 8a gesammelt wird. Somit wirken der schmale Verbindungsdurchgang 9a, der Plunger-Inneraum 8a und die Platte 4 zusammen, um einen Spulenkühlfluiddurchgang zu bilden, der derart vorgesehen ist, um die gesteuerte Druckregion mit dem Spulenkühlfluidsumpfraum 2a zu verbinden. Ferner sollte hinzugefügt werden, dass der Durchmesser des Verbindungsdurchgangs 9a derart ausgewählt ist, um ausreichend gering zu sein, um keinen Einfluss auf den hydraulischen Druck in der gesteuerten Druckregion auszuüben.
  • Wie anhand der obigen Beschreibung ersichtlich ist, umfasst das elektromagnetische Ventil 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die Ventilsitzanordnung 11, welche den Einlassanschluss (IN) 12, welches zu der gesteuerten Druckregion mit hohem Druck führt, den Ausstoßanschluss (EX) 13, der zu der Drainageregion mit niedrigem Druck führt, aufweist, den zwischen dem Einlassanschluss 12 und dem Ausstoßanschluss 13 gebildeten Fluiddurchgang 14, und den in dem Fluiddurchgang 14 gebildeten Ventilsitz 15. Ferner umfasst das elektromagnetische Ventil 100 den in der säulenartigen, hohlen Kammer 7 hin und her verschieb angeordneteen Plunger 8 und das an einem Ende des Plungers 8 derart vorgesehene Ventilelement 9, um den Fluiddurchgang 14 in Zusammenwirkung mit dem Ventilsitz 15 zu öffnen und zu schließen. Darüber hinaus umfasst das elektromagnetische Ventil 100 die Plunger-Anordnung 10, die elastisch zu der Ventilöffnungsposition gezwängt ist, in welcher der Fluiddurchgang 14 durch das Ventilelement 9 unter dem in der gesteuerten Druckregion herrschenden, hydraulischen Druck geöffnet ist, wenn die Spule 2 von der elektrischen Energie zuvor getrennt ist, und die in dem Gehäuse 1 aufgenommene Spule 2 zum Treiben des Plungers 8 bei elektrischer Energiezufuhr zu dieser, um hierdurch die Plunger-Anordnung 10 in die Ventilschließposition zu verschieben, in welcher der Fluiddurchgang 14 durch das Ventilelement 9 geschlossen ist, den zwischen derr Spule 2 und dem Gehäuse 1 definierten Spulenkühlfluidsumpfraum 2a, und den Spulenkühlfluiddurchgang mit dem schmalen Verbindungsdurchgang 9a, der derart vorgesehen ist, um die gesteuerte Druckregion mit dem Spulenkühlfluidsumpfraum 2a zu verbinden, ohne einen Einfluss auf den hydraulischen Druck in der gesteuerten Druckregion auszuüben. Mittels der oben genannten Struktur des elektromagnetischen Ventils kann das Fluid in den Plunger-Innenraum 8a und den Spulenkühlfluidsumpfraum 2a in dem Zustand fließen, in welchem die Spule 2 von der elektrischen Energiezufuhr getrennt ist. Somit wird die durch die Spule 2 erzeugte Wärme auf das strömende Fluid übertragen, als Ergebnis woraus ein Anstieg der Temperatur der Spule 2 verhindert wird. Somit wird der Temperaturanstieg der Spule 2 wirksam unterdrückt, selbst wenn die Spule kontinuierlich über eine ausgedehnte Zeitdauer mit elektrischer Energie versorgt wird, was wiederum bedeutet, dass ein Absinken der Anziehungskraft verhindert werden kann, das andernfalls begleitend zu dem Temperaturanstieg der Spule auftreten könnte. Mittels dieses Merkmals kann die Spule kompakt mit minimalen Abmessungen umgesetzt werden.
  • Der Durchmesser und die Länge des Verbindungsdurchgangs 9a sollte unter Berücksichtigung des Volumens der gesteuerten Druckregion und des Leckens von Fluid, welches zwischen den einzelnen Bauteilen durchtritt, ausgewählt werden, so dass der Einfluss des gesteuerten Drucks auf ein mögliches Minimum gedrückt werden kann.
  • Die Temperatur der Spule 2 wird sich in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur, der Temperatur des Fluids, der Struktur des elektromagnetischen Ventils und weiteren Faktoren verändern. Beispielhaft wurde in der herkömmlichen elektromagnetischen Ventilvorrichtung experimentell beobachtet, dass die Temperatur der Spule 210°C bei einer Umgebungstemperatur von 140°C erreicht hat, wenn die Spule kontinuierlich für eine vorbestimmte Zeitdauer mit Energie beaufschlagt worden ist, in einem Zustand, in welchem kein Fluid um oder in der Umgebung der Spule 2 strömt. Im Gegensatz hierzu wurde bei dem elektromagnetischen Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung, in welcher der Durchmesser des Verbindungsdurchgangs 9a 0,5 mm und die Länge hiervon 11 mm beträgt, festgestellt, dass der Spulentemperaturanstieg sich auf 155°C unter denselben Bedingungen wie oben beschrieben einstellte. In anderen Worten konnte bei dem elektromagnetischen Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung eine Verminderung der Temperatur um etwa 55°C verwirklicht werden, ohne eine Absenkung des hydraulischen Drucks in der gesteuerten Druckregion mit sich zu bringen.
  • In diesem Zusammenhang sollte hinzugefügt werden, dass bei dem elektromagnetischen Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung der Spulenkühlfluidsumpfraum 2a als eine Spalt zwischen der Spule 2 und dem Gehäuse 1 vorgesehen ist. Allerdings muss der Spulenkühlfluidsumpfraum 2a nicht notwendigerweise positiv vorgesehen sein, sondern ein Raum, der unvermeidbar infolge von Bearbeitungsfehlern, die beider Herstellung auftreten, sowie Fehlern beim Winden der Spule und dem Zusammenbau, kann als Spulenkühlfluidsumpfraum 2a verwendet werden. Dementsprechend ist es sicher zu sagen, dass die Struktur des elektromagnetischen Ventils gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung durch Vorsehen des Verbindungsdurchgangs 9a und des Plunger-Innenraums 8a verwirklicht werden kann, ohne den Kühlfluidsumpfraum 2a positiv vorzusehen.
  • Ausführungsform 2
  • 6 ist eine Schnittansicht, welche das elektromagnetische Ventil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 7 ist eine Ansicht, welche eine Ventilsitzanordnung des in 6 gezeigten elektromagnetischen Ventils zeigt, betrachtet von der Unterseite davon. Unter Bezugnahme auf die Figuren umfasst das allgemein mit 200 bezeichnete elektromagnetische Ventil ein Gehäuse 21, das aus einem magnetischen Material im wesentlichen in zylindrischer Form hergestellt wird, eine in zylindrischer Form gewundene und in dem Gehäuse 21 aufgenommene Spule 22, einen Spulenkörper 23, der aus einem Harzmaterial im wesentlichen in der Form eines Spulenkörpers hergestellt ist, um welchen die Spule 22 gewunden ist, in welchem ein zylindrisches Durchgangsloch entlang der Längsachse gebildet ist, eine ebene Platte 24, die aus einem magnetischen Material hergestellt ist und an dem Gehäuse 21 an einem Ende davon montiert ist, eine zylindrische Führung 25, die aus einem magnetischen Material hergestellt ist und ein Ende besitzt, das durch die Platte 24 geschlossen ist, und einen anderen Endabschnitt besitzt, der sich in das Durchgangsloch des Spulenkörpers 23 erstreckt, ein Joch 26, das aus einem magnetischen Material in einer ebenen Form hergestellt ist und auf einer Endfläche des Spulenkörpers 23 gegenüberliegend zu der Platte 24 angeordnet ist, einen Plunger 28 mit im wesentlichen säulenartiger Form, der in einer Plunger-Kammer 27 aufgenommen ist, die durch einen in der Führung 25 und den Spulenkörper 23 gebildeten, zylindrischen Raum definiert ist und deren beide Enden durch die Platte 24 bzw. das Joch 26 geschlossen sind, eine integral mit dem Plunger 28 an einem Endabschnitt davon verbundene Stange 37, die benachbart zu dem Joch 26 gelegen ist, ein erstes Ventilelement 29 mit konischer Form, das an einem mittleren Abschnitt der Stange 37 vorgesehen ist, und ein zweites Ventilelement 38 mit kugelartiger Form, das derart angeordnet ist, um den spitzen Endabschnitt der Stange 37 zu berühren. Der Plunger 28, die Stange 37 und das erste Ventilelement 29 bilden eine Plunger-Anordnung, die durch Bezugszeichen 30 bezeichnet ist.
  • Das elektromagnetische Ventil 200 umfasst ferner eine Ventilsitzanordnung 31, die aus einem Harzmaterial integral mit dem Spulenkörper 23 gebildet ist. In der Ventilsitzanordnung 31 sind ein Auslassanschluss 32, der als Hochdruckanschluss dient, ein Drainage- oder Ausstoßanschluss 32, der als Niederdruckanschluss dient, und ein Einlassanschluss 41, der als dritter Anschluss dient, gebildet. Ferner ist ein erster Fluiddurchgang 34 in der Ventilsitzanordnung 31 derart gebildet, um den Auslassanschluss 32 und den Drainage- oder Ausstoßanschluss 33 miteinander zu verbinden. Darüber hinaus ist ein zweiter Fluiddurchgang 42 zwischen dem dritten oder Einlassanschluss 41 und dem Auslassanschluss 32 gebildet. Ein erster Ventilsitz 35 ist in dem ersten Fluiddurchgang 34 in einem mittleren Abschnitt davon vorgesehen. Das oben genannte, erste Ventilelement 29 ist dazu ausgelegt, den ersten Fluiddurchgang 34 in Zusammenwirkung mit dem ersten Ventilsitz 35 zu öffnen und zu schließen. Ein zweiter Ventilsitz 43 ist in dem zweiten Fluiddurchgang 42 in einem mittleren Abschnitt davon vorgesehen. Das oben genannte, zweite Ventilelement 38 ist dazu ausgelegt, den zweiten Fluiddurchgang 42 in Zusammenwirkung mit dem zweiten Ventilelement 42 zu öffnen und zu schließen.
  • Der Auslassanschluss 32, der als Hochdruckanschluss arbeitet, ist hydraulisch mit einer gesteuerten Druckregion verbunden, in welcher der Druck eines hydraulischen Mediums oder Fluids auf ein vorbestimmtes Niveau oder einen vorbestimmten Wert gesteuert wird. Andererseits bildet der Drainage- oder Ausstoßanschluss 33, der als Niederdruckanschluss dient, eine Öffnung, die zu einer Drainageregion mit geringerem Druck als demjenigen, der in der gesteuerten Druckregion herrscht, führt. Wenn der Druck in der gesteuerten Druckregion auf den in der Drainageregion herrschenden Druck abgesenkt werden soll, wird das erste Ventilelement 29 des elektromagnetischen Ventils 200 geöffnet, um es dem hydraulischen Medium oder Fluid zu ermöglichen, von dem Auslassanschluss 32 zu dem Ausstoßanschluss 33 durch den Fluiddurchgang 34 zu strömen, um hierdurch den Druck in der gesteuerten Druckregion abzusenken. Wenn ferner der Druck in der gesteuerten Druckregion auf den auf der Eingangs- oder Einlassseite herrschenden Druck angehoben werden soll, wird das zweite Ventilelement 38 in die offene Position umgeschaltet, um es hierdurch dem Fluid zu ermöglichen, von dem Einlassanschluss 41 zu dem Auslassanschluss 32 zu strömen, als Ergebnis woraus der Druck in der gesteuerten Druckregion derselbe wie der Druck in dem Einlassanschluss 41 wird. Ferner kann durch Umschalten der elektrischen Energiezufuhr und des Aufhebens der elektrischen Energiezufuhr zu der Spule bei einem gewünschten Timing der hydraulische Druck in der gesteuerten Druckregion derart gesteuert werden, um auf einem vorbestimmten Niveau gehalten zu werden.
  • Ein schmaler Verbindungsdurchgang 31a mit einem verminderten oder geringen Durchmesser ist derart durchgebohrt, um sich durch die Ventilsitzanordnung 31 in einer von der zentralen Achse davon abweichenden Position zu erstrecken. Der Verbindungsdurchgang 31a besitzt eine Öffnung, die in der gegenüberliegend zu der Auslassseite (gesteuerte Druckseite) liegenden Fläche gebildet ist, d.h. der Fläche, die sich kontinuierlich zu dem Auslassanschluss 32 erstreckt, während der andere Endabschnitt des Verbindungsdurchgangs 31a sich durch das Joch 26 erstreckt. Ferner ist der Verbindungsdurchgang 31a mit der Plunger-Kammer 27 mittels eines zwischen den Spulenkörper 23 und dem Joch 26 gebildeten Spalts verbunden. Eine Auslassöffnung (oberes Loch) 24a ist in der Platte 24 in einer Position auf der zentralen oder längsgerichteten Achse der Plunger-Anordnung 30 gebildet. Diese Art von Auslassöffnung (oberes Loch) ist ebenso in dem herkömmlichen elektromagnetischen Ventil zum Zwecke des Verhinderns vorgesehen, dass der Kolben 28 einen sogenannten Pumpvorgang durchführt, wenn die Viskosität des Fluids bei einer niedrigen Temperatur oder aus einem anderen Grund ansteigt. Im Gegensatz hierzu ist bei dem elektromagnetischen Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die Ablassöffnung 24a vorgesehen, um es dem Fluid zu ermöglichen, durch dieses zum Zwecke des Kühlens der Spule 22 zusätzlich zu dem gerade oben genannten Zweck zu strömen, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben werden wird. Ferner ist ein Spulenkühlfluidsumpfraum 22a zwischen dem äußeren Umfangsabschnitt der Spule 22 und der inneren Wand des Gehäuses 21 definiert.
  • Nun wird die Beschreibung auf den Betrieb des mit der oben beschriebenen Struktur umgesetzten, elektromagnetischen Ventils gerichtet. 8 ist eine Schnittansicht, welche das elektromagnetische Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung in dem Zustand zeigt, in welchem die Plunger-Anordnung 30 in der Ventilöffnungsposition ist (d.h. der Position, in welcher der Durchgang 34 durch erste Ventilelement 29 geöffnet ist). Der in der gesteuerten Druckregion herrschende, hydraulische Druck wirkt konstant auf das erste Ventilelement 29. Wenn die Spule 22 von der elektrischen Energiezufuhr getrennt wird (d.h. wenn kein elektrischer Strom zu der Spule 22 gefördert wird), wird die Plunger-Anordnung 30 gezwängt, um sich in die Ventilöffnungsposition unter dem Einfluss des hydraulischen Drucks in der gesteuerten Druckregion zu verschieben. In dieser Ventilöffnungsposition ist das erste Ventilelement 29 von dem ersten Ventilsitz 35 gelöst. Wenn der Einlassanschluss 12 geöffnet wird, wobei das erste Ventilelement 29 von dem ersten Ventilsitz 35 gelöst ist, strömt das hydraulische Medium und das Fluid von dem Auslassanschluss (OUT) (gesteuerte Druckregion) zu dem Ausstoßanschluss (EX) (Ausstoß- oder Drainageregion), wie durch einen dicken durchgezogenen Pfeil C in 8 angegeben, als Ergebnis woraus der hydraulische Druck in der gesteuerten Druckregion abgesenkt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist das zweite Ventilelement 38 geschlossen (vgl. den in 10 gezeigten Hydraulikschaltplan).
  • 8 ist eine teilweise Schnittansicht, welche das elektromagnetische Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung in dem Zustand zeigt, in welchem die Plunger-Anordnung 30 in der Ventilschließposition (d.h. der Position, in welcher der Durchgang 34 durch das erste Ventilelement 29 geschlossen ist). Wenn elektrische Energie zu der Spule 22 zugeführt wird, wird das Joch 26 magnetisiert, als Ergebnis woraus der Kolben 28 zu dem Joch 26 unter der Wirkung der magnetischen Anziehungskraft des Jochs 26 angezogen wird, wodurch das erste Ventilelement 29 an dem Ventilsitz 35 anliegt, um hierdurch den ersten Fluiddurchgang 34 zu schließen. Dementsprechend wird das Fluid, das von der Auslass- oder OUT-Seite (Steuerdruckregion) zu der Ausstoß- oder EX-Seite (Drainageregion) strömt, unterbrochen. Andererseits ist das zweite Ventilelement 38 geöffnet. Das hydraulische Medium oder Fluid strömt von dem Einlassanschluss (IN) zu dem Auslassanschluss (OUT) (gesteuerte Druckregion), wie durch einen dicken durchgezogenen Pfeil D in 9 angegeben. Als Ergebnis hieraus wird der hydraulische Druck in der gesteuerten Druckregion auf denselben Druck wie derjenige in dem Einlassanschluss (IN) gesteuert (vgl. den in 10 gezeigten Hydraulikschaltplan).
  • In dem herkömmlichen, elektromagnetischen Dreiwegeventil ist der schmale Verbindungsdurchgang 31a nicht in der Ventilsitzanordnung 31 vorgesehen. Dementsprechend kann bei Zufuhr elektrischer Energie zu der Spule 22 kein Fluid in die Plunger-Kammer 27 strömen. Im Gegensatz hierzu ist im Falle des elektromagnetischen Ventils gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung der Verbindungsdurchgang 31a in der Ventilsitzanordnung 31 gebildet. Dementsprechend kann bei Zufuhr elektrischer Energie zu der Spule 22 eine geringe Menge von Hydraulikfluid in die Plunger-Kammer 27 durch den Verbindungsdurchgang 31a strömen, wie durch den dicken durchgezogenen Pfeil E in 9 angegeben. Die Plunger-Kammer 27 wird somit mit dem Fluid gefüllt. Das Fluid strömt dann in den Plunger-Innenraum 28a. Schließlich fließt das Fluid durch die Ablassöffnung (oberes Loch) 24a, die in der Platte 24 gebildet ist, über, um auf und entlang der oberen Fläche der Platte 24 in den Spulenkühlfluidsumpfraum 22a zu strömen, der zwischen der Spule 22 und dem Gehäuse 21 gebildet ist. In diesem Zusammenhang sollte erwähnt werden, dass bei dem elektromagnetischen Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung der Durchmesser der Ablassöffnung 24a derart ausgewählt ist, dass er derselbe ist wie der Innendurchmesser des Verbindungsdurchgangs 31a, so dass das Fluid innerhalb der Plunger-Kammer 27 gesammelt wird. Somit wirken der schmale Verbindungsdurchgang 31a, die Plunger-Kammer 27 und die in der Platte 24 gebildete Ablassöffnung 24a zusammen, um einen Spulenkühlfluiddurchgang zu bilden, der die gesteuerte Druckregion mit dem Spulenkühlfluidsumpfraum 22a verbindet. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass der Durchmesser des Verbindungsdurchgangs 31a derart ausgewählt ist, um ausreichend gering zu sein, und keinen Einfluss auf den in der gesteuerten Druckregion herrschenden hydraulischen Druck auszuüben.
  • Wie von der obigen Beschreibung ersichtlich ist, umfasst das elektromagnetische Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung die Ventilsitzanordnung 31, die aus dem Einlassanschluss 41, der bei einem hohen Druck gehalten ist, dem zweiten Fluiddurchgang 42, der zwischen dem Einlassanschluss 41 und dem Auslassanschluss 32 gebildet ist, und den zweiten Ventilsitz 41, der in dem zweiten Fluiddurchgang 42 gebildet ist, zusammengesetzt ist. Andererseits besitzt die Plunger-Anordnung 30 das zweite Ventilelement 38, das zum Öffnen und Schließen des zweiten Fluiddurchgangs in Zusammenwirkung mit dem zweiten Ventilsitz 43 dient. Das zweite Ventilelement 38 ist dazu ausgelegt, den zweiten Fluiddurchgang 42 zu schließen, wenn die Plunger-Anordnung 30 in der Ventilöffnungsposition ist, während es den zweiten Fluiddurchgang 42 öffnet, wenn die Plunger-Anordnung 30 in der Ventilschließposition ist.
  • In dem elektromagnetischen Ventil der oben beschriebenen Struktur besitzt die Ventilsitzanordnung 31 den Spulenkühlfluiddurchgang zum Verbinden des Spulenkühlfluidsumpfraums 22a mit der gesteuerten Druckregion. Mittels der oben genannten Struktur des elektromagnetischen Ventils kann das Fluid in die Plunger-Kammer 27 und den Spulenkühlfluidsumpfraum 22a in dem Zustand fließen, in welchem elektrische Energie zu der Spule 22 zugeführt wird. Somit wird die durch die Spule 22 erzeugte Wärme auf das strömende Fluid übertragen, als Ergebnis woraus ein Ansteigen der Temperatur der Spule 22 verhindert wird. Somit wird ein Temperaturanstieg der Spule 22 wirksam unterdrückt, selbst wenn die Spule kontinuierlich über eine ausgedehnte Zeitdauer mit elektrischer Energie versorgt wird, was wiederum bedeutet, dass ein Absinken der Anziehungskraft verhindert werden kann, das andernfalls begleitend zu dem Temperaturanstieg der Spule auftreten kann. Mittels dieses Merkmals kann die Spule kompakt mit minimalen Abmessungen umgesetzt werden.
  • In diesem Zusammenhang ist hinzufügen, dass obwohl die Ablassöffnung 24a in der Platte 24 in dem elektromagnetischen Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung gebildet ist, um es dem Fluid zu ermöglichen, durch die Öffnung 24a zu strömen, ist die Ablassöffnung (oberes Loch) 24a nicht unbedingt erforderlich, sondern kann eingespart werden, da das die Plunger-Kammer 27 füllende Fluid in den Spulenkühlfluidsumpfraum 22a durch feine Spalte eindringt, die bei den einzelnen darin aufzunehmenden Bauteilen auftreten.
  • Ferner muss der Spulenkühlfluidsumpfraum 22a nicht notwendigerweise vorgesehen sein, aus den in Verbindung mit der ersten Ausführungsform der Erfindung beschriebenen Gründen. Zu diesem Zweck können infolge von Herstellungsfehlern gebildete Spalte verwendet werden. Genauer gesagt, ist in dem Fall des elektromagnetischen Ventils gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung der Spulenkühlfluidsumpfraum 22a zwischen der Spule 22 und dem Gehäuse 21 vorgesehen, so dass das Fluid leicht hindurchströmen kann. Allerdings können Spalte, die funktionell äquivalent zu dem Spulenkühlfluidsumpfraum 22a sind, unvermeidbar infolge von Bearbeitungsfehlern sowie Windungs- und Zusammenbaufehlern bei der Herstellung des elektromagnetischen Ventils gebildet werden, und somit können diese Spalte anstelle des Spulenkühlfluidsumpfraums 22a verwendet werden. In diesem Falle kann das elektromagnetische Ventil der oben beschriebenen Struktur nur durch zusätzliches Vorsehen des Verbindungsdurchgangs 31a verglichen mit dem herkömmlichen elektromagnetischen Ventil verwirklicht werden.
  • Ferner ist in dem elektromagnetischen Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung der Eingang des Verbindungsdurchgangs 31a in der Fläche gegenüberliegend zu der Auslassseite (OUT) (gesteuerte Druckregion) gebildet. Es ist allerdings zu beachten, dass die Position des Einlassanschlusses des Verbindungsdurchgangs 31a nicht auf die oben genannte beschränkt ist. In anderen Worten ist es wichtig, dass der Verbindungsdurchgang 31a in den Raum offen ist, der mit dem Fluid bei einem höheren Druck als der Plunger-Kammer 27 gefüllt ist, so dass der Verbindungsdurchgang 31a den oben genannten Raum und die Plunger-Kammer 27 miteinander verbindet.
  • Ausführungsform 3
  • 11 ist eine Schnittansicht, welche das elektromagnetische Ventil gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Zustand zeigt, in welchem die Plunger-Anordnung in der Ventilschließposition ist. In dem allgemein mit Bezugszeichen 300 bezeichneten elektromagnetischen Ventil ist ein Teil des Spulenkühlfluiddurchgangs in der Form eines Verbindungsdurchgangs 37a verwirklicht, der sich durch die Stange 37 entlang der zentralen Achse davon erstreckt. Der Verbindungsdurchgang 37a ist in den Plunger-Innenraum 28a, der innerhalb des Plungers 28 gebildet ist, geöffnet. Der Verbindungsdurchgang 37a besitzt denselben Innendurchmesser wie die Ablassöffnung (oberes Loch) 24a, so dass das Fluid innerhalb des Plunger-Innenraums 28a bleibt.
  • Die weiteren strukturellen Merkmale des elektromagnetischen Ventils gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung sind im wesentlichen dieselben wie bei dem vorstehend in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung beschriebenen elektromagnetischen Ventil.
  • Mit dem elektromagnetischen Ventil der oben beschriebenen Struktur werden im wesentlichen dieselben Wirkungen wie bei dem elektromagnetischen Ventil gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielt.
  • Ausführungsform 4
  • 12 ist eine Frontansicht, welche die Platte 44 zeigt, die zum Schließen des Endabschnitts der Plunger-Kammer des elektromagnetischen Ventils gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird. Wie in der Figur zu sehen ist, ist die in der Platte 44 gebildete Ablassöffnung (oberes Loch) 44a nicht auf einer verlängerten Linie der Längsachse des Verbindungsdurchgangs 37a, der sich durch die Stange 37 der Plunger-Anordnung 30 erstreckt, gelegen. In anderen Worten ist die in der Platte 44 gebildete Ablassöffnung (oberes Loch) 44a in einer von der zentralen Achse des Plungers 28 versetzten oder verschobenen Position gelegen.
  • Die weiteren strukturellen Merkmale des elektromagnetischen Ventils gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung sind im wesentlichen dieselben wie bei den vorstehenden Verbindungen mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung beschriebenen elektromagnetischen Ventil.
  • Bei dem elektromagnetischen Ventil mit der oben beschriebenen Struktur ist es möglich, zu verhindern, dass Fluid von der Ablassöffnung (oberes Loch) 44a ausspritzt oder ausströmt, wenn die Viskosität des Fluids gering ist.
  • Ausführungsform 5
  • 13 ist eine Frontansicht einer Platte, die zum Blockieren oder Schließen eines Endabschnitts der Plunger-Kammer des elektromagnetischen Ventils gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird. In dem elektromagnetischen Ventil gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ist keine Ablassöffnung (oberes Loch) in der Platte 54 vorgesehen. Anders ausgedrückt verschließt die Platte 54, welche eine Wand für die Plunger-Kammer 27 auf der Seite entsprechend der Ventilöffnungsposition betrachtet in der Richtung, in welcher der Plunger innerhalb der Plunger-Kammer 27 verschoben wird, bildet, dicht die Plunger-Kammer 27.
  • Die weiteren strukturellen Merkmale des elektromagnetischen Ventils gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung sind im wesentlichen dieselben wie diejenigen des zuvor in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung beschriebenen elektromagnetischen Ventils.
  • In dem elektromagnetischen Ventil mit der oben beschriebenen Struktur ist es möglich, zu verhindern, dass Fluid (von der Ablassöffnung) ausspritzt oder ausströmt, wenn die Viskosität des Fluids gering ist.
  • In dem elektromagnetischen Ventil, in welchem die Platte 54 nicht mit der Ablassöffnung (oberes Loch) gebildet ist, kann das die Plunger-Kammer 27 füllende Fluid in den Spulenkühlfluidsumpfraum 22a durch schmale Spalte eindringen, die entlang der einzelnen Bauteile gebildet sind, um in dem Spulenkühlfluidsumpfraum 22a gesammelt zu werden. Somit können im wesentlichen dieselben vorteilhaften Wirkungen wie diejenigen der zuvor in Verbindung mit der ersten bis vierten Ausführungsform beschriebenen elektromagnetischen Ventile gleichermaßen erzielt werden.
  • Zahlreiche Veränderungen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind im Lichte der obigen Techniken möglich. Es ist daher zu beachten, dass die Erfindung innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche anders als oben angegeben ausgeführt werden kann.

Claims (6)

  1. Elektromagnetisches Ventil, umfassend: eine Ventilsitzanordnung (11; 31) mit einem Hochdruckanschluss (12; 32), der in eine gesteuerte Druckregion eines Hochdrucks offen ist, einem Niederdruckanschluss (13; 33), der in einer Drainageregion eines Niederdrucks offen ist, einem Fluiddurchgang (14; 34), der zwischen dem Hochdruckanschluss (12; 32) und dem Niederdruckanschluss (13; 33) gebildet ist, und einem Ventilsitz (15; 35), der in dem Fluiddurchgang gebildet ist; eine Plunger-Anordnung (10; 30) mit einem Plunger (8; 28), der hin- und herverschiebbar in einer säulenartigen, hohlen Plunger-Kammer (7; 27) angeordnet ist, und einem Ventilelement (9; 29), das an einem Endabschnitt des Plungers (8; 28) derart vorgesehen ist, um den Fluiddurchgang (14; 34) in Zusammenwirkung mit dem Ventilsitz (14; 35) zu öffnen und zu schließen; eine in einem Gehäuse (1; 21) aufgenommene Spule (2; 22) zum Treiben des Plungers (8; 28) bei elektrischer Energiezufuhr zu der Spule (2; 22), um hierdurch die Plunger-Anordnung (10; 30) in eine Ventilschließposition zu verschieben, in welcher der Fluiddurchgang (14; 34) durch das Ventilelement (9; 29) geschlossen ist, während bei Aufheben der elektrischen Energiezufuhr zu der Spule (2; 22) die Plunger-Anordnung (10; 30) in eine Ventilöffnungsposition verschoben ist, in welcher der Fluiddurchgang (14; 34) durch das Ventilelement (9; 29) unter dem Einfluss des in der gesteuerten Druckregion herrschenden hydraulischen Drucks geöffnet ist; einen Spulenkühlfluidsumpfraum (2a; 22a), der zwischen einem äußeren Umfangsabschnitt der Spule (2; 22) und dem Gehäuse (1; 21) vorgesehen ist; und einen Spulenkühlfluiddurchgang (9a, 8a, 4a; 31a; 27; 24a; 37a; 28a; 24a), der derart vorgesehen ist, um den Spulenkühlfluidsumpfraum (2a; 22a) mit der gesteuerten Druckregion zu verbinden, um es einem Fluid zu ermöglichen, von der gesteuerten Druckregion in den Spulenkühlfluidsumpfraum (2a; 22a) zu strömen, wobei der Spulenkühlfluiddurchgang einen Verbindungsdurchgangsabschnitt mit geringem Durchmesser (9a; 31a; 37a) besitzt, der derart vorgesehen ist, dass er keinen Einfluss auf den in der gesteuerten Druckregion herrschenden hydraulischen Druck ausübt.
  2. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1, wobei die Ventilsitzanordnung (31) einen dritten Anschluss (32), der in einer Region von Hochdruck offen ist, einen zweiten Fluiddurchgang (42), der zwischen dem dritten Anschluss (32) und dem Hochdruckanschluss (41) gebildet ist, und einen zweiten Ventilsitz (43), der in dem zweiten Fluiddurchgang (42) gebildet ist, aufweist, und wobei die Plunger-Anordnung (30) ferner ein zweites Ventilelement (38) zum Öffnen und Schließen des zweiten Fluiddurchgangs (42) in Zusammenwirkung mit dem zweiten Ventilsitz (43) aufweist, wobei das zweite Ventilelement (32) den zweiten Fluiddurchgang (42) in der Ventilöffnungsposition schließt, während es den zweiten Fluiddurchgang (42) in der Ventilschließposition öffnet.
  3. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verbindungsdurchgangsabschnitt mit geringem Durchmesser (9a; 31a; 37a), der mit dem Spulenkühlfluidsumpfraum (2a; 22a) verbunden ist, derart in der Plunger-Anordnung (10) gebildet ist, um sich entlang einer Richtung zu erstrecken, in welcher die Plunger-Anordnung (10) verschoben wird.
  4. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verbindungsdurchgangsabschnitt mit geringem Durchmesser (31a), der mit dem Spulenkühlfluidsumpfraum (22a) verbunden ist, in der Ventilsitzanordnung (31) gebildet ist.
  5. Elektromagnetisches Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Plunger-Kammer (7; 27) einen Teil des Spulenkühlfluiddurchgangs bildet, welcher den Verbindungsdurchgangsabschnitt mit geringem Durchmesser (9a; 31a; 37a) mit dem Spulenkühlfluidsumpfraum (2a; 22a) verbindet, und wobei eine Ablassöffnung (44a) in einer Platte (44) gebildet ist, die eine Wand der Plunger-Kammer (7; 27) bildet, die gegenüberliegend zu dem Ventilelement (9; 29) gelegen ist, wobei die Ablassöffnung (44a) in einer Position eingebracht ist, die von einer zentralen Achse des Plungers (8; 28) abweicht.
  6. Elektromagnetisches Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Plunger-Kammer (7; 27) einen Teil des Spulenkühlfluiddurchgangs bildet, welcher den Verbindungsdurchgangsabschnitt mit geringem Durchmesser (9a; 31a; 37a) mit dem Spulenkühlfluidsumpfraum (2a; 22a) verbindet, und wobei eine Platte, die eine Wand der Plunger-Kammer (7; 27) auf einer Seite gegenüberliegend zu dem Ventilelement (9; 29) bildet, die Plunger-Kammer (7; 27) auf dieser Seite dicht verschließt.
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