DE19946996A1

DE19946996A1 - Solenoid-gesteuertes Ventil

Info

Publication number: DE19946996A1
Application number: DE1999146996
Authority: DE
Inventors: Toshio Takayama; Masaru Sakuma; Kunihiro Matsunaga
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2000-05-04
Anticipated expiration: 2019-10-01
Also published as: US6412884B1; DE19946996B4

Abstract

Ein Solenoid-gesteuertes Ventil weist erste und zweite Ventilkörper auf, die axial bewegbar in einer Bohrung eines Zylinders vorgesehen sind, wobei eine erste Feder zwischen dem Zylinder und dem ersten Ventilkörper angeordnet ist, eine zweite Feder zwischen den beiden Ventilkörpern angeordnet ist, und eine eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung vorhanden ist, die ein bewegbares Teil aufweist, das die beiden Ventilkörper dazu bringt, sich in Verbindung miteinander zu bewegen. Ventilöffnungs- und schließmodi der beiden Ventilkörper werden in einer Anzahl von Schritten der Verschiebung des bewegbaren Teils entsprechend verändert. Ein Begrenzungsabschnitt begrenzt die Relativverschiebung der beiden Ventilkörper, wenn sie voneinander wegbewegt werden, so dass die beaufschlagende Kraft der zweiten Feder, die gegen die Antriebskraft der eine elektromagnetische Kraft erzeugenden Einrichtung wirkt, in dem Ventilöffnungs- und -schließmodus in dem letzten Schritt Null wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solenoid-gesteuertes Ventil, das zur Verwendung bei hydraulischen Bremssteuerungen, zum Beispiel einer Antiblockiersystem- Steuerung, geeignet ist.

Ein Beispiel für herkömmliche Solenoid-gesteuerte Ventil ist in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungs- Veröffentlichung (KOKAI) Nr. 7-144629 (1995) offenbart. Die US-Patente Nr. 5 577 815 und 5 609 400 entsprechen diesem japanischen Dokument. Das Solenoid-gesteuerte Ventil weist ein Gehäuse auf, von dem beide Enden geschlossen sind. Das Gehäuse weist einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss auf, die in einer Seitenwand davon in Reihe von einem Ende in Richtung zu dem anderen Ende vorgesehen sind. Ein dritter Anschluss ist an dem anderen Ende des Gehäuses vorgesehen. Ein erster Ventilkörper gleitet in dem Gehäuse in einer Längsrichtung, um den ersten und zweiten Anschluss in Verbindung miteinander zu bringen und voneinander zu trennen. Ein zweiter Ventilkörper ist in dem Gehäuse so angeordnet, um in Längsrichtung bewegbar zu sein, um den zweiten und dritten Anschluss miteinander in Verbindung zu bringen und voneinander zu trennen. Eine erste Feder (erstes Beaufschlagungsteil) ist zwischen dem einen Ende des Gehäuses und dem ersten Ventilkörper angeordnet, um den ersten Ventilkörper in eine Ventilöffnungsrichtung zu beaufschlagen. Eine zweite Feder (zweites Beaufschlagungsteil) ist zwischen dem zweiten Ventilkörper und einem Abschnitt mit reduziertem Durchmesser angeordnet, der in dem Gehäuse zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss gebildet ist, um den zweiten Ventilkörper in eine Ventilschließrichtung zu beaufschlagen. Eine eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung ist an dem einen Ende des Gehäuses vorgesehen. Ein bewegbares Teil ist mit den ersten und zweiten Ventilkörpern in Eingriff und wird in dem Gehäuse in Längsrichtung durch eine elektromagnetische Kraft von der die elektromagnetische Kraft erzeugenden Einrichtung gegen die beaufschlagenden Kräfte der ersten und zweiten Federn bewegt, um zu verursachen, dass sich die ersten und zweiten Ventilkörper in Ventilöffnungs- oder Ventilschließpositionen bewegen. Das Solenoid-gesteuerte Ventil funktioniert auf folgende Weise:
1 Wenn keine elektromagnetische Kraft von der die elektromagnetische Kraft erzeugenden Einrichtung vorhanden ist, ist der erste Ventilkörper in der Ventilöffnungsposition durch die Beaufschlagungskraft der ersten Feder angeordnet, und der zweite Ventilkörper ist in der Ventilschließposition durch die beaufschlagende Kraft der zweiten Feder angeordnet.
2 Wenn die elektromagnetische Kraft der die elektromagnetische Kraft erzeugenden Einrichtung auf einen ersten vorbestimmten Wert eingestellt ist, verursacht das bewegbare Teil, dass sich der erste Ventilkörper in die Ventilschließposition gegen die beaufschlagende Kraft der ersten Feder bewegt, und der zweite Ventilkörper ist in der Ventilschließposition durch die beaufschlagende Kraft der zweiten Feder angeordnet.
3 Wenn die elektromagnetische Kraft der die elektromagnetische Kraft erzeugenden Einrichtung auf einen zweiten vorbestimmten Wert, der größer als der erste vorbestimmte Wert ist, eingestellt ist, verursacht das bewegliche Teil, dass sich der erste Ventilkörper in die Ventilschließposition gegen die beaufschlagende Kraft der ersten Feder bewegt, und verursacht auch, dass sich der zweite Ventilkörper in die Ventilöffnungsposition gegen die beaufschlagende Kraft der zweiten Feder bewegt.

Nebenbei ist es, um den ersten Ventilkörper in die Ventilschließposition bei dem oben beschriebenen Stand der Technik bewegen, notwendig, eine elektromagnetische Kraft zu erzeugen, die ausreichend groß ist, um den ersten Ventilkörper gegen die beaufschlagende Kraft der ersten Feder zu bewegen. Um den zweiten Ventilkörper in die Ventilöffnungsposition zu bewegen, ist es notwendig, eine elektromagnetische Kraft zu erzeugen, die groß genug ist, um den zweiten Ventilkörper gegen die beaufschlagenden Kräfte der ersten und zweiten Federn zu bewegen. Entsprechend muss nach dem Stand der Technik eine Spule bereitgestellt werden, die einen starken elektrischen Strom aushält, oder eine Spule mit einer hohen Anzahl von Wicklungen, was in einer gesteigerten Größe des Geräts resultiert. Dies macht es schwierig, einen Raum zur Installation sicherzustellen und verursacht auch ein Ansteigen bei der Batteriekapazität.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes Solenoid gesteuertes Ventil bereitzustellen, das einen reduzierten elektrischen Strom erfordert.

Die vorliegende Erfindung wird auf ein Solenoid-gesteuertes Ventil angewandt, das erste und zweite Ventilkörper aufweist, die axial beweglich in einer Bohrung eines Zylinders vorgesehen sind, eine erste Feder, die zwischen dem Zylinder und dem ersten Ventilkörper angeordnet ist, eine zweite Feder, die zwischen dem ersten und dem zweiten Ventilkörper angeordnet ist, und eine eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung, die ein bewegbares Teil aufweist, das verursacht, dass sich die ersten und zweiten Ventilkörper in Verbindung miteinander bewegen. Ventilöffnungs- und schließmodi der ersten und zweiten Ventilkörper werden über eine Anzahl von Stufen gemäß der Verschiebung des verschieblichen Teils verändert.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Solenoid-gesteuerte Ventil mit einem Begrenzungsabschnitt zur Begrenzung der Relativbewegung der ersten und zweiten Ventilkörper versehen, wenn sie voneinander weg bewegt werden, so dass sie beaufschlagende Kraft der zweiten Feder, die gegen die Antriebskraft der die elektromagnetische Kraft erzeugenden Einrichtung wirkt, in einem Ventilöffnungs- und -schließmodus in dem letzten Schritt der Ventilöffnungs- und -schließmodi Null wird, die über eine Anzahl von Schritten verändert werden.

In der vorliegenden Erfindung kann die eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung bereitgestellt werden, um den ersten und zweiten Ventilkörper durch Drücken zu beaufschlagen.

In der vorliegenden Erfindung kann die eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung bereitgestellt werden, um den ersten und zweiten Ventilkörper durch Ziehen zu beaufschlagen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die ein Solenoid gesteuertes Ventil nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine Perspektivansicht, die ein Zwischenteil in Fig. 1 zeigt.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht, gesehen entlang der Linie A-A in Fig. 1.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die zeigt, wie eine Spule und ein Tellerventil in Ventilöffnungs- oder -schließpositionen bewegt werden, wenn ein elektrischer Strom einem Solenoid in dem Solenoid gesteuerten Ventil, das in Fig. 1 gezeigt ist, zugeführt wird.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die zeigt, wie die Spule und das Tellerventil in Ventilöffnungs- oder -schließ positionen bewegt werden, wenn der Wert des zugeführten elektrischen Stroms größer gemacht wird als in dem Fall von Fig. 4.

Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Hub- Federkrafteigenschaften des Solenoid-gesteuerten Ventils in Fig. 1 zeigt.

Fig. 7 ist eine Schnittansicht, die ein Solenoid gesteuertes Ventil nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel eines bekannten Solenoid-gesteuerten Ventils zeigt.

Fig. 9 ist ein Diagramm, das die Hub- Federkrafteigenschaften des Solenoid-gesteuerten Ventils von Fig. 8 zeigt.

Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel eines bekannten Solenoid-Ventils zeigt.

Fig. 11 ist ein Diagramm, das die Hub- Federkrafteigenschaften des Solenoid-gesteuerten Ventils in Fig. 10 zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf eine Erleichterung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung wird das bekannte Solenoid-gesteuerte Ventil, das in der oben erwähnten japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung (KOKAI) Nr. 7-144629 (1995) offenbart ist, im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 (erster Stand der Technik) und Fig. 10 und 11 (zweiter Stand der Technik) beschrieben.

Wie in Fig. 8 gezeigt, weist ein Solenoid-gesteuertes Ventil 1 nach dem ersten Stand der Technik einen Zylinder 4 auf, der mit drei Anschlüssen 3a, 3b und 3c ausgebildet ist, die mit einer Zylinderbohrung 2 in Verbindung stehen. Von diesen drei Anschlüssen 3a, 3b und 3c sind zwei Anschlüsse in einer Seitenwand des Zylinders 4 ausgebildet, und der andere Anschluss ist in einem Boden (rechtes Ende, gesehen von Fig. 8) des Zylinders 4 ausgebildet. Aus Bequemlichkeitsgründen werden die in der Seitenwand des Zylinders 4 ausgebildeten Anschlüsse als "a-Anschluss 3a und b-Anschluss 3b" bezeichnet, und der in dem Boden ausgebildete Anschluss als "c-Anschluss 3c".

Eine Spule 7 ist in der Zylinderbohrung 2 so vorgesehen, um bewegbar in Bezug zu dem a-Anschluss 3a zu sein. Die Spule 7 weist eine Einsetzbohrung 5 auf und einen Durchgang (Spulendurchgang) 6. Der Spulendurchgang 6 steht mit der Einsetzbohrung 5 an einem Ende davon in Verbindung und öffnet sich an der Seitenfläche der Spule 7 an dem anderen Ende davon. Zusätzlich ist ein Tellerventil 8 mit einer annähernd C-förmigen Schnittkonfiguration in der Zylinderbohrung 2 vorgesehen, um in Bezug auf den c-Anschluss 3c bewegbar zu sein.

Ein Solenoid 9 ist an einem Ende des Zylinders 4 vorgesehen. Ein wellenförmiges bewegliches Teil 10 ist in solcher Weise vorgesehen, dass es in den Solenoid 9 einsetzbar ist. Das bewegliche Teil 10 wird durch den Solenoid 9 angetrieben.

Das bewegliche Teil 10 erstreckt sich durch die Einsetzbohrung 5 der Spule 7, um einen hohlen Abschnitt (keine Bezugsziffer) des Tellerventils 8 zu erreichen. Ein Vorsprung (als "erster Vorsprung" bezeichnet) 12 wird an dem distalen Ende des bewegbaren Teils 10 gebildet. Der erste Vorsprung 12 ist mit einem Wandabschnitt 11 einer Öffnung des Tellerventils 8 in Eingriff zu bringen. Ein weiterer Vorsprung (als "zweiter Vorsprung" bezeichnet) 13 ist an einem Zwischenabschnitt des bewegbaren Teils 10 ausgebildet. Der zweite Vorsprung 13 ist mit der Spule 7 in Eingriff bringbar.

Eine Feder (erste Feder) 15 ist zwischen der Spule 7 und einem Stufenabschnitt 14 angeordnet, der an einem Ende der Zylinderbohrung 2 gebildet ist. Die erste Feder 15 beaufschlagt die Spule in Richtung zu dem anderen Ende der Zylinderbohrung 2 hin. Eine Feder (zweite Feder) 17 ist zwischen dem Tellerventil 8 und einem Federrückhalteabschnitt 16 angeordnet, der nach innen in der Zylinderbohrung 2 zwischen dem a-Anschluss 3a und dem b-Anschluss 3b hervorsteht. Die zweite Feder 17 drückt das Tellerventil 8 gegen den c-Anschluss 3c.

Wenn das Solenoid-gesteuerte Ventil 1 nicht mit Energie versorgt wird, stehen der a-Anschluss 3a und der Durchgang 6 in der Spule 7 miteinander in Verbindung (das heißt die Spule 7 ist in einer Ventilöffnungsposition), und das Tellerventil 8 ist in einer Position, in der es den c-Anschluss 3c verschließt.

Das bewegbare Teil 10 wird dem Wert des dem Solenoid 9 zugeführten elektrischen Stroms entsprechend verschoben. Gemäß dem Verschiebungsbetrag (Hub) des bewegbaren Teils 10 verändern sich die Ventilöffnungs- und -schließmodi der Spule 7 und des Tellerventils 8, wie im Folgenden in Tabelle 1 gezeigt. Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen dem Hub und der Federkraft beim Betrieb des Solenoid-gesteuerten Ventils 1 nach dem ersten Stand der Technik.

Tabelle 1

In Fig. 9 und Tabelle 1: Hub S₀ zeigt eine Anfangsposition; S₁ zeigt eine Position, in der der a-Anschluss 3a geschlossen ist; S₂ zeigt eine Position, in der der erste Vorsprung 12 mit dem Tellerventil 8 in Eingriff ist; und S₃ zeigt eine vorbestimmte Hubposition, die über S₂ hinausgeht. Der Stromwert steigert sich, wenn der Bezugsbereich von dem ersten zu dem zweiten und weiter zu dem dritten umspringt.

Wie in Fig. 9 gezeigt, steigert sich in dem Hubbereich von S₀ bis S₂ die erste Feder 15 in der Federkraft, wenn der Hub länger wird, während die zweite Feder 17 eine konstante Federkraft unabhängig von der Verschiebung des bewegbaren Teils 10 (Solenoid 9) ausübt. In dem Hubbereich von S₂ zu S₃ steigern sowohl die erste als auch die zweite Feder 15 und 17 ihre Federkraft, wenn der Hub länger wird. Entsprechend steigt die durch den Solenoid 9 zu erzeugende Federkraft F gegen die erste und zweite Feder 15 und 17 steil an (diese Kraft wird im Folgenden als "Antriebskraft" bezeichnet).

Die Federkraft der zweiten Feder 17, die gegen die Antriebskraft des Solenoids 9 in dem Hubbereich S₀ bis S₃ wirkt (im Folgenden der Einfachheit halber als "Antisolenoid- Federkraft" bezeichnet) verhält sich wie durch Bezugssymbol T gezeigt. Die Antisolenoid-Federkraft T₀ in dem Hubbereich von S₂ bis S₃ (im Folgenden als "Federkraft des letzten Schrittes" bezeichnet), die dem letzten Schritt in dem Hubbereich von S₀ bis S₃ entspricht, steigert sich mit sich steigernder Größe der Federkraft der zweiten Feder 17, was bedeutet, dass der Hub sich steigert.

Wie in Fig. 10 gezeigt, weist das Solenoid-gesteuerte Ventil 1 nach dem zweiten Stand der Technik einen Ventilsitz (zylinderseitiger Ventilsitz) 18 für die Spule 7 auf. Der zylinderseitige Ventilsitz 18 steht in der Zylinderbohrung 2 zwischen dem a-Anschluss 3a und einem Ende der Zylinderbohrung 2 hervor. Die erste Feder 15 ist zwischen dem bewegbaren Teil 10 und einem Ende (linkes Ende, gesehen in Fig. 10) des Zylinders 4 angeordnet, um das bewegbare Teil 10 nach rechts in Fig. 10 zu beaufschlagen. Die zweite Feder 17 ist zwischen der Spule 7 und dem Tellerventil 8 angeordnet, um diese voneinander weg zu beaufschlagen.

Wenn das Solenoid-gesteuerte Ventil 1 nicht mit Energie versorgt wird, ist der Ventilkörper 19 der Spule 7 von dem zylinderseitigen Ventilsitz 18 getrennt, und folglich ist die Spule 7 in einer Ventilöffnungsposition. Zusätzlich wird das Tellerventil 8 gedrückt, um den c-Anschluss 3c durch die Federkraft der zweiten Feder 17 zu schließen, und ist folglich in einer Ventilschließposition angeordnet. Die Spule 7 ist mit einem Stufenabschnitt 20 des bewegbaren Teils 10 in Eingriff. Folglich wird die Spule 7 daran gehindert, sich nach links in Fig. 10 zu bewegen.

Das bewegbare Teil 10 wird gemäß dem Wert des dem Solenoid 9 zugeführten elektrischen Stroms verschoben. Gemäß dem Betrag der Verschiebung (Hub) des bewegbaren Teils 10 werden Ventilöffnungs- und -Schließmodi der Spule 7 und des Tellerventils 8, wie in der Tabelle 2 unten gezeigt, verändert. Fig. 11 zeigt die Beziehung zwischen dem Hub und der Federkraft beim Betrieb des Solenoid-gesteuerten Ventils 1 gemäß dem zweiten Stand der Technik.

Tabelle 2

In Fig. 11 und Tabelle 2: Hub S₀ zeigt eine Anfangsposition; S₁ zeigt eine Position, in der der Ventilkörper 19 der Spule 7 auf dem zylinderseitigen Ventilsitz 18 ruht; S₂ zeigt eine Position, in der der erste Vorsprung 12 mit dem Tellerventil 8 in Eingriff ist; und S₃ zeigt eine vorbestimmte Hubposition, die S₂ übertrifft.

Wie in Fig. 11 gezeigt, steigert sich in dem Hubbereich von S₀ bis S₁ die erste Feder 15 in der Federkraft, wenn der Hub länger wird, während die zweite Feder 17 sich ausdehnt und folglich in der Federkraft abnimmt, wenn die Spule 7 sich nach links in Verbindung mit der linksgerichteten Bewegung des bewegbaren Teils 10 bewegt. Entsprechend wird die durch den Solenoid 9 zu erzeugende Antriebskraft F ausgedrückt durch [(Federkraft der ersten Feder 15)-(Federkraft der zweiten Feder 17)].

In dem Hubbereich von S₁ bis S₂ steigert sich die erste Feder 15 in der Federkraft, wenn der Hub länger wird, während die zweite Feder 17 eine vorbestimmte Länge behält (d. h. die Federkraft ist konstant), weil der Ventilkörper 19 der Spule 7 auf dem zylinderseitigen Ventilsitz 18 ruht. Entsprechend erreicht die durch den Solenoid 9 zu erzeugende Antriebskraft F eine Größenordnung, die der der Federkraft der ersten Feder 15 entspricht.

In dem Hubbereich von S₂ bis S₃ steigert sich die erste Feder 15 in der Federkraft, wenn der Hub länger wird, und die zweite Feder 17 steigert sich auch in der Federkraft, weil sie durch das Tellerventil 8 gedrückt wird. Als ein Ergebnis von der Steigerung der Federkraft in der zweiten Feder 17 steigert sich die durch den Solenoid 9 zu erzeugende Antriebskraft F weiter im Vergleich zu dem in dem Hubbereich von S₁ bis S₂ erforderten.

In diesem Fall verhalten sich die Antisolenoid-Federkraft T und die Federkraft des letzten Schrittes T₀ der zweiten Feder, wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 11 gezeigt.

Im übrigen leidet der oben beschriebene erste Stand der Technik an einigen Problemen. Wie in Fig. 9 gezeigt, nehmen in dem Hubbereich von S₂ bis S₃ sowohl die erste als auch die zweite Feder 15 und 17 in der Federkraft zu, wenn der Hub länger wird (in anderen Worten: die Federkraft des letzten Schritts T₀ nimmt einen großen Wert an). Folglich wird die durch den Solenoid 9 zu erzeugende Antriebskraft F extrem groß. Daher ist es notwendig, einen hohen elektrischen Strom dem Solenoid 9 zuzuführen oder einen Solenoid 9 mit einer hohen Anzahl von Wicklungen herzustellen. Dies verursacht, dass das Gerät in der Größe zunimmt und folglich wird es schwierig, einen Raum für die Installation sicherzustellen. Darüber hinaus kann es erforderlich werden, dass die Batteriekapazität vergrößert werden muss. Der zweite Stand der Technik bringt ebenfalls ähnliche Probleme mit sich, wie die des ersten Stands der Technik. Das bedeutet, in dem Hubbereich von S₂ bis S₃ nimmt die Federkraft zu, wenn der Hub länger wird (d. h. die Federkraft des letzten Schrittes T₀ nimmt einen großen Wert an). Folglich wird die durch den Solenoid 9 zu erzeugende Antriebskraft F extrem groß. Dies verursacht oben erwähnte Probleme.

Ein Solenoid-gesteuertes Ventil 1 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 6 beschrieben. Das Solenoid-gesteuerte Ventil 1 (Solenoid-gesteuertes Dreipositionsventil) wird in einer hydraulischen Steuerung (nicht gezeigt) für eine Bremse, zum Beispiel einer Antiblockiersystemsteuerung, vorgesehen. Das Solenoid gesteuerte Ventil 1 wird verwendet, um in einen vorbestimmten Abschnitt eines Verteilers eingesetzt zu werden, der mit einem Flüssigkeitsdurchgang in gleicher Weise ausgebildet ist, wie in dem Fall von einem Stecker oder ähnlichem.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 weist das Solenoid gesteuerte Ventil 1 einen Zylinderkörper 21 auf, dessen eines Ende verschlossen ist. Der Zylinderkörper 21 weist eine Zylinderbohrung 2 auf. Eine zylindrische Spule 7 (erster Ventilkörper) ist axial beweglich in der Zylinderbohrung 2 vorgesehen. Ein Tellerventil 8 (zweiter Ventilkörper) ist axial bewegbar in einem inneren Raum (später beschrieben) vorgesehen, der in der Spule 7 gebildet ist. Eine Abdeckung 22 ist in einen Öffnungsabschnitt der Zylinderbohrung 2 eingepasst.

Der Zylinderkörper 21 ist mit zwei Anschlüssen 23a und 23c ausgebildet, die sich an der Seitenfläche des Zylinderkörpers 21 öffnen und mit der Zylinderbohrung 2 in Verbindung stehen. Die Abdeckung 22 ist mit einem Anschluss 23b ausgestattet, der mit der Zylinderbohrung 2 in Verbindung steht. Von den beiden Anschlüssen 23a und 23c, die in der Seitenwand des Zylinderkörpers 21 ausgebildet sind, öffnet sich der Anschluss 23a in die Zylinderbohrung 2 an einem etwa mittleren Abschnitt in axialer Richtung der Zylinderbohrung 2, und der andere Anschluss 23b öffnet sich zu der Zylinderbohrung 2 durch einen Ventilsitz 25, der so vorgesehen ist, dass er in axialer Richtung zu einem Bodenabschnitt 24 des Zylinderkörpers 21 weist. Der Einfachheit halber wird der erste der beiden in der Seitenwand des Zylinderkörpers 21 gebildeten Anschlüsse (d. h. der Anschluss, der sich in die Zylinderbohrung 2 in etwa an dem mittleren Abschnitt in der axialen Richtung der Zylinderbohrung 2 öffnet) im Folgenden als "erster Anschluss 23a" bezeichnet, und der in der Abdeckung 22 gebildete Anschluss als "zweiter Anschluss 23b", und ferner der Anschluss, der sich durch den Ventilsitz 25 in die Zylinderbohrung 2 öffnet, als "dritter Anschluss 23c".

In dieser Ausführungsform wird das Solenoid-gesteuerte Ventil 1 zur Verwendung in einer Antiblockiersystem-Steuerung angepasst. Der erste Anschluss 23a ist mit einem Hauptzylinder (nicht gezeigt) verbunden. Der zweite Anschluss 23b ist mit einem Radzylinder (nicht gezeigt) verbunden. Der dritte Anschluss 23c ist mit einer Niederdruckkammer (nicht gezeigt) verbunden. Folglich erfüllt das Solenoid-gesteuerte Ventil 1 die Funktionen von Verstärken, Reduzieren und Halten von hydraulischem Druck.

Die Spule 7 ist mit einem Spulendurchgang 6 ausgebildet, der sich an einer Seitenfläche davon öffnet. Der Spulendurchgang 6 steht mit einem inneren Raum (im Folgenden als "Spulenbohrung" bezeichnet) 26 in Verbindung, der sich axial durch die Spule 7 hindurch erstreckt. In dem ersten Schritt (Fig. 1) weist der Spulendurchgang 6 zu dem ersten Anschluss 23a. Folglich stehen der erste Anschluss 23a und der zweite Anschluss 23 miteinander durch den Spulendurchgang 6, die Spulenbohrung 26 und die Zylinderbohrung 2 in Verbindung (d. h. die Spule 7 ist in einer Ventilöffnungsposition). Wenn die Spule 7 sich in eine Position bewegt, in der der Spulendurchgang 6 von dem ersten Anschluss 23a, wie in den Fig. 4 oder 5 gezeigt, getrennt wird, wird die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 23a und dem zweiten Anschluss 23b abgeschnitten (d. h. die Spule 7 ist in einer Ventilschließposition angeordnet).

Das Tellerventil 8 besteht im wesentlichen aus einem Abschnitt mit großem Durchmesser 27, der einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen dem Durchmesser der Spulenbohrung 26 entspricht, und einem Ventilkörper (Tellerventilkörper) 28, der sich von dem Abschnitt mit großem Durchmesser 27 zu dem Bodenabschnitt 24 des Zylinderkörpers 21 hin erstreckt. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 27 ist mit einem Durchgang (Tellerventildurchgang) 29 ausgebildet, der sich an beiden Enden (linke und rechte Enden, gesehen in Fig. 1) des Abschnitts mit großem Durchmesser 27 öffnet. In dem ersten Schritt (Fig. 1) wird der Tellerventilkörper 28 gegen den Ventilsitz 25 des dritten Anschlusses 23c gedrückt, und folglich wird der dritte Anschluss 23c geschlossen (d. h. das Tellerventil 8 ist in einer Ventilschließposition). Wie später erläutert wird, trennt sich der Tellerventilkörper 28 von dem Öffnungsabschnitt des dritten Anschlusses 23c, wenn das Tellerventil 8 sich nach links bewegt, wenn das bewegliche Teil 10 verschoben wird, wie z. B. in Fig. 5 gezeigt, das bedeutet, der Ventilsitz 25 (d. h. das Tellerventil 8 ist in einer Ventilöffnungsposition angeordnet).

Wenn das Tellerventil 8 sich nach rechtes in Fig. 1 um einen vorbestimmten Betrag relativ zu der Spule 7 bewegt, wie in Fig. 5 gezeigt, grenzt der Abschnitt mit großem Durchmesser (Begrenzungsabschnitt) 27 an einen Stopper (Begrenzungsabschnitt) 30 an, der an dem anderen Ende (rechtes Ende in Fig. 1) der Spulenbohrung 26 angebracht ist. Folglich wird eine Bewegung des Tellerventils 8 weiter nach rechts begrenzt.

Zwischen der Spule 7 und der Abdeckung 22 ist eine erste Feder 15 angeordnet, um die Spule 7 in Richtung auf den Bodenabschnitt 24 des Zylinderkörpers 21 hin zu beaufschlagen. Eine zweite Feder 17 ist zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser 27 des Tellerventils 8 und einem Stufenabschnitt 31 angeordnet, der an einem Ende (linkes Ende in Fig. 1) der Spulenbohrung 26 ausgebildet ist, um die Spule 7 nach links, gesehen in Fig. 1, zu beaufschlagen, und auch, um das Tellerventil 8 nach rechts zu beaufschlagen.

Ein proportionaler Solenoidmechanismus 32 (elektromagnetische krafterzeugende Einrichtung) wird an dem Bodenabschnitt 24 des Zylinderkörpers 21 vorgesehen. Der proportionale Solenoidmechanismus 32 ist mit einem bewegbaren Teil 10 versehen. Eine Verschiebung des bewegbaren Teils 10 verursacht, dass sich die Spule 7 durch ein Zwischenteil 33, das sich axial durch den Bodenabschnitt 24 des Zylinderkörpers 21 so weit bis zu der Spulenbohrung 26 erstreckt, bewegt, wodurch die Ventilöffnungs- und -schließmodi der Spule 7 und des Tellerventils 8 verändert werden.

Der proportionale Solenoidmechanismus 32 weist eine Muffe 35 auf, die an einem Ende davon mit einem zylindrischen Abschnitt (zylindrischer vorspringender Abschnitt) 34 eingepasst ist, der nach außen von dem Zylinderkörper 21 hervorsteht. Ein befestigtes Teil 36 (Kern) ist an dem anderen Ende der Muffe 35 eingepasst. Ein ringförmiges Joch 37 ist an der Muffe 35 und dem feststehenden Teil 36 eingepasst, um durch diese Teile zurückgehalten zu werden. Ein Solenoid 9 ist in dem Joch 37 angeordnet, um eine elektromagnetische Kraft zu erzeugen, deren Größe proportional zu einem hierzu zugeführten elektrischen Strom von einer Batterie (nicht gezeigt) ist. Ein zylindrisches bewegbares Teil 10 ist in einem Raum untergebracht, der durch eine Bohrung (kein Bezugszeichen) des zylindrischen vorstehenden Abschnitts 34 und einen Rücksprung 38 definiert ist, der in dem feststehenden Teil 36 gebildet ist. Das bewegbare Teil 10 ist aus der Sicht von Fig. 1 horizontal bewegbar. Ein metallisches Dichtungsteil 39 ist an dem äußeren Rand an dem proximalen Ende der Muffe 35 eingepasst und in einen vorstehenden Abschnitt (kein Bezugszeichen) des Zylinderkörpers 21 eingespreizt, um zu verhindern, dass eine Flüssigkeit aus der Muffe 35 ausleckt. Das Material des Dichtungsteils 39 ist nicht notwendigerweise auf Metall beschränkt, sondern kann aus anderem Material sein, zum Beispiel einem elastischen Material.

Wie in Fig. 2 gezeigt, weist das Zwischenteil 33 einen etwa ringförmigen Zwischenteilkörper 40 auf, der eine Größe hat, mit der er gleitbar in der Zylinderbohrung 2 ist. Drei Wellenabschnitte (Zwischenteil-Wellenabschnitte) 41a, 41b und 41c stehen aufrecht auf dem Zwischenteilkörper 40. Ein sich radial erstreckender Rücksprung 42 ist an einer Oberfläche des Zwischenteilkörpers 40 gebildet, an der die Zwischenteilwellenabschnitte 41a, 41b und 41c vorgesehen sind. Ein Abschnitt des äußeren Randes des Zwischenteilkörpers 40, der auf den Rücksprung 42 zuweist, ist in einer flachen Oberfläche 43 gebildet, um es dem Zwischenteil 33 zu ermöglichen, leicht positioniert zu werden, so dass der Rücksprung 42 an der Seite des dritten Anschlusses (23c) platziert ist, und Bohrungen 45 (später beschrieben) gegenüberliegend auf den Rücksprung 42 weisen.

Das Zwischenteil 33 ist wie folgt angeordnet. Der Zwischenteilkörper 40 ist in der Zylinderbohrung 2 zwischen dem Bodenabschnitt 24 und der Spule 7 untergebracht. Wie in Fig. 3 gezeigt, werden die Zwischenteilwellenabschnitte 41a, 41b und 41c in drei Bohrungen 44a, 44b bzw. 44c eingesetzt, die in dem Bodenabschnitt 24 des Zylinderkörpers 21 gebildet sind. Die distalen Enden der Zwischenteilwellenabschnitte 41a, 41b und 41c stehen in den zylindrischen vorspringenden Abschnitt 34 hervor, um an das bewegbare Teil 10 anzugrenzen, und der Zwischenteilkörper 40 grenzt an die Spule 7 an.

Der Bodenabschnitt 24 des Zylinderkörpers 21 ist mit zwei Bohrungen 45 so versehen, dass die Bohrung 45 und die drei Bohrungen 44a, 44b und 44c abwechselnd in etwa in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Beide Seiten des bewegbaren Teils 10 stehen mit dem zweiten Anschluss 23b durch die zwei Bohrungen 45 und eine Bohrung 10a in Verbindung, die in dem bewegbaren Teil 10 so gebildet ist, dass Drücke an den beiden gegenüberliegenden Seiten des bewegbaren Teils 10 gleich zueinander sind, unabhängig von dem Öffnungs- und Schließvorgang des Tellerventils 8 (d. h. es wird kein Druckunterschied zwischen den beiden gegenüberliegenden Seiten des bewegbaren Teils 10 aufgebaut).

Wenn das Solenoid-gesteuerte Ventil 1 in einem nicht mit Energie versorgten Zustand ist (Fig. 1), wird die Spule 7 durch die Federkraft der ersten Feder 15 gedrückt. In diesem Zustand weist der Spulendurchgang 6, wie oben festgestellt, auf den ersten Anschluss 23a hin. Folglich stehen der erste Anschluss 23a (Hauptzylinder) und der zweite Anschluss 23b (Radzylinder) miteinander durch den Spulendurchgang 6, die Spulenbohrung 26 und die Zylinderbohrung 2 in Verbindung (d. h. die Spule 7 ist in der Ventilöffnungsposition). Das Tellerventil 8 wird gegen den Ventilsitz 25 durch die zweite Feder 17 gedrückt. Entsprechend sind der erste und der zweite Anschluss 23a und 23b nicht mit dem dritten Anschluss 23c in Verbindung (d. h. das Tellerventil 8 ist in der Ventilschließposition). Weil die Größe der Federkraft der ersten Feder 15 größer als die der zweiten Feder 17 ist, wird die Spule 7 in angrenzenden Kontakt mit dem Körper 40 des Zwischenteils 33 angeordnet und folglich einstückig mit dem bewegbaren Teil 10 durch das Zwischenteil 33.

Das bewegbare Teil 10 wird gemäß dem Wert des dem Solenoid 9 zugeführten elektrischen Stroms verschoben. Gemäß dem Betrag der Verschiebung (Hub) des bewegbaren Teils 10 ändern sich die Ventilöffnungs- und -schließmodi der Spule 7 und des Tellerventils 8, wie in Tabelle 3 unten gezeigt. Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen dem Hub und der Federkraft beim Betrieb des Solenoid-gesteuerten Ventils 1 nach dieser Ausführungsform.

Tabelle 3

In Fig. 6 und Tabelle 3: Hub S₀ zeigt eine Anfangsposition; S₁ zeigt eine Position, in der der erste Anschluss 23a geschlossen ist (Fig. 4); S₂ zeigt eine Position, in der der Abschnitt mit großem Durchmesser 27 des Tellerventils 8 mit dem Stopper 30 in Eingriff ist; und S₃ zeigt eine vorbestimmte Hubposition, die S₂ übertrifft.

Wie in Fig. 6 gezeigt, steigert in dem Hubbereich von S₀ bis S₂ die erste Feder 15 die Federkraft, wenn der Hub länger wird, während die zweite Feder 17 sich ausdehnt, während die Spule 7 sich nach links in Verbindung mit der Linksbewegung des beweglichen Teils 10 durch das Zwischenteil 33 bewegt und folglich in der Federkraft abnimmt, wenn der Hub länger wird. Entsprechend wird die durch den Solenoid 9 zu erzeugende Antriebskraft F ausgedrückt durch [(Federkraft der ersten Feder 15)-(Federkraft der zweiten Feder 17)].

In dem Hubbereich von S₂ bis S₃ nimmt die erste Feder 15 in ihrer Federkraft zu, wenn der Hub länger wird, während die zweite Feder 17 in einer vorbestimmten Länge gehalten wird (d. h. die Federkraft wird konstant gehalten), weil der Abschnitt mit großem Durchmesser 27 des Tellerventils 8 im Eingriff mit dem Stopper 30 ist [d. h. die Federkraft des letzten Schrittes T₀ ist Null, und die Spule 7 und das Tellerventil 8 sind in dem Zustand, in dem sie einstückig durch einen steifen Körper gebildet sind]. Entsprechend weist die Antriebskraft F eine Größe auf, die ausschließlich der Federkraft der ersten Feder 15 entspricht.

In dem oben beschriebenen Solenoid-gesteuerten Ventil 1 bewegt sich das bewegbare Teil 10 nach links in Fig. 1 in Antwort auf das Zuführen von elektrischem Strom zu dem Solenoid 9. Dies verursacht, dass die Spule 7 durch das Zwischenteil 33 gedrückt wird. Folglich nehmen in dem Hubbereich von S₀ bis S₂ die Spule 7 und das Tellerventil 8 Ventilöffnungs- und -schließmodi (erster und zweiter Modus), wie in Tabelle 3 gezeigt, ein. In dem Hubbereich von S₀ bis S₂ nimmt die Antriebskraft F zu, wenn der Hub länger wird. In dem Hubbereich von S₀ bis S₃ wird die zweite Feder 17, wie oben erwähnt, auf einer vorbestimmten Länge gehalten (d. h. die Federkraft wird konstant gehalten), weil der Abschnitt mit großem Durchmesser 27 des Tellerventils 8 in Eingriff mit dem Stopper 30 ist [d. h. die Federkraft T₀ des letzten Schritts ist Null, und die Spule 7 und das Tellerventil 8 sind in dem Zustand, in dem sie einstückig durch einen steifen Körper gebildet sind]. Entsprechend entspricht die Größe der Antriebskraft F ausschließlich der Federkraft der ersten Feder 15. Daher wird es unnötig, einen hohen elektrischen Strom dem Solenoid 9 zuzuführen oder einen Solenoid 9 mit einer großen Anzahl von Wicklungen herzustellen, was in dem oben beschriebenen Stand der Technik notwendig war, und die Größe des Geräts kann entsprechend reduziert werden.

Während des ersten Modus in dem Hubbereich von S₀ bis S₁ ist die Spule 7 in der Ventilöffnungsposition, und das Tellerventil 8 ist in der Ventilschließposition. Folglich stehen der erste Anschluss 23a (Hauptzylinder) und der zweite Anschluss 23b (Radzylinder) miteinander in Verbindung, während der zweite Anschluss 23b (Radzylinder) und der dritte Anschluss 23c (Niederdruckkammer) voneinander abgetrennt sind. Entsprechend wird der hydraulische Bremsdruck von dem Hauptzylinder zu dem Radzylinder gebracht.

Während des zweiten Modus in dem Hubbereich von S₁ bis S₂ ist die Spule 7 in der Ventilschließposition, und das Tellerventil 8 ist auch in der Ventilschließposition. Folglich ist der zweite Anschluss 23b (Radzylinder) sowohl von dem ersten Anschluss 23a (Hauptzylinder) als auch von dem dritten Anschluss 23c (Niederdruckkammer) abgetrennt. Folglich wird der hydraulische Druck in dem Radzylinder gehalten (ein hydraulischer Druckhaltemodus ist eingestellt).

Während des dritten Modus in dem Hubbereich von S₂ bis S₃ ist die Spule 7 in der Ventilschließposition, und das Tellerventil 8 ist in der Ventilöffnungsposition. Folglich ist der zweite Anschluss 23b (Radzylinder) in Verbindung mit dem dritten Anschluss 23c (Niederdruckkammer). Entsprechend wird der Druck in dem Radzylinder reduziert (ein Druckabnahmemodus ist eingestellt).

In dieser Ausführungsform ist das Solenoid-gesteuerte Ventil 1 zur Verwendung in einer Antiblockiersystem-Steuerung angepasst. Der erste Anschluss 23a ist mit einem Hauptzylinder (nicht gezeigt) verbunden. Der zweite Anschluss 23b ist mit einem Radzylinder (nicht gezeigt) verbunden. Der dritte Anschluss 23c ist mit einer Niederdruckkammer (nicht gezeigt) verbunden. Folglich führt das Solenoid-gesteuerte Ventil 1 die Funktionen von Verstärken, Reduzieren und Halten von hydraulischem Druck aus.

In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung beispielsweise ein proportionaler Solenoidmechanismus 32. Entsprechend kann die Größe der erzeugten elektromagnetischen Kraft eingestellt werden. Folglich ist es möglich, die allgemeine Beweglichkeit zu verbessern. Es wird festgestellt, dass die die elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung nicht notwendigerweise auf den proportionalen Solenoidmechanismus 32 beschränkt ist, sondern eine andere Einrichtung sein kann, zum Beispiel ein gewöhnlicher Elektromagnet, der in der Lage ist, eine elektromagnetische Kraft der oben beschriebenen Größe zu erzeugen.

Es wird angemerkt, dass das Solenoid-gesteuerte Ventil 1 angeordnet sein kann, um als ein Betätiger für eine automatische Bremse zu funktionieren, indem der erste Anschluss 23a mit einer Niederdruckkammer, der zweite Anschluss 23b mit einem Radzylinder, und der dritte Anschluss 23c mit einer Hochdruckquelle verbunden wird (in diesem Fall ist die eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung vorzugsweise ein proportionaler Solenoidmechanismus).

Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform das Solenoid-gesteuerte Ventil 1 einen proportionalen Solenoidmechanismus 32 der Drückart verwendet, der die Spule 7 beispielsweise drückt, ist es auch möglich, einen proportionalen Solenoidmechanismus 32 der Zugart zu verwenden, der die Spule 7 zieht, anstelle des Drücktyps.

Fig. 7 zeigt ein Solenoid-gesteuertes Ventil 1, das einen proportionalen Solenoidmechanismus 32 der Zugart verwendet (im Folgenden als "zweite Ausführungsform" bezeichnet).

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 sind ein erster Anschluss 23a (Hauptzylinder) und ein zweiter Anschluss 23b (Radzylinder) in einer Seitenwand eines Zylinderkörpers 21 in der Reihenfolge von der proximalen Endseite (linke Seite, gesehen in Fig. 7) zu der distalen Endseite (rechte Seite, gesehen in Fig. 7) vorgesehen. Ein dritter Anschluss 23c (Konstantdruckkammer) ist in dem distalen Endabschnitt des Zylinderkörpers 21 vorgesehen.

Eine Spule 7 ist axial bewegbar in einer Zylinderbohrung 2 untergebracht. Die Spule 7 weist einen Spulendurchgang 6 in einer Seitenwand davon ausgebildet auf. Der Spulendurchgang 6 steht mit einer Spulenbohrung 26 in Verbindung und öffnet sich an einer Seitenfläche der Spule 7. Ein Endabschnitt (linker Endabschnitt in Fig. 7) der Spule 7 wirkt als ein bewegbares Teil (dieser Abschnitt wird im Folgenden als "bewegbarer Teilabschnitt 10" bezeichnet). Das bewegbare Teil kann als ein separates Teil und mit der Spule 7 verbunden ausgebildet sein. Der andere Endabschnitt (rechter Endabschnitt in Fig. 7) der Spule 7 ist mit einer Bohrung 50 ausgestattet, die mit der Spulenbohrung 26 in Verbindung steht, und ferner mit einem Wandteil 49 (Begrenzungsabschnitt) versehen.

Ein Tellerventil 8 weist einen Abschnitt mit großem Durchmesser (Begrenzungsabschnitt) 51 mit einem größeren Durchmesser als der Durchmesser des Wandteils 49 auf und einen Ventilwellenabschnitt 52, der sich von dem Abschnitt mit großem Durchmesser 51 her erstreckt. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 51 ist in der Spulenbohrung 26 untergebracht, und der Ventilwellenabschnitt 52 wird in das Wandteil 49 eingesetzt. Eine erste Feder 15 wird zwischen den bewegbaren Teilabschnitt 10 und den Wandabschnitt des Zylinderkörpers 21 eingesetzt, um die Spule 7 nach rechts, gesehen in Fig. 7, zu beaufschlagen. Eine zweite Feder 17 ist zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser 51 des Tellerventils 8 und einem Stufenabschnitt 53 eingesetzt, der an einem Ende der Spulenbohrung 26 näher an dem bewegbaren Teilabschnitt 10 vorgesehen ist, um das Tellerventil 8 in Richtung zu dem dritten Anschluss 23c relativ zu der Spule 7 zu beaufschlagen. Zusätzlich ist eine Durchgangsbohrung 7a in der Spule 7 ausgebildet, um eine Verbindung zwischen der Spulenbohrung 26 und einem Raum herzustellen, der zu jedem Zeitpunkt den beweglichen Teilabschnitt 10 aufnimmt.

Wenn das Solenoid-gesteuerte Ventil 1 in einem nicht mit Energie versorgten Zustand ist (Fig. 7), wird die Spule 7 durch die Federkraft der ersten Feder 15 gedrückt. In diesem Zustand weist der Spulendurchgang 6 zu dem ersten Anschluss 23a. Folglich stehen der erste Anschluss 23a (Hauptzylinder) und der zweite Anschluss 23b (Radzylinder) miteinander durch den Spulendurchgang 6, die Spulenbohrung 26, die Verbindungsbohrung 50 und die Zylinderbohrung 2 in Verbindung (d. h. die Spule 7 ist in einer Ventilöffnungsposition). Das Tellerventil 8 wird gegen den dritten Anschluss 23c (Konstantdruckkammer) durch die zweite Feder 17 gedrückt. Entsprechend sind der erste und der zweite Anschluss 23a und 23b von dem dritten Anschluss 23c getrennt (d. h. das Tellerventil 8 ist in der Ventilschließposition).

Der bewegbare Teilabschnitt 10 (Spule 7) wird dem Wert des an den Solenoid 9 gelieferten elektrischen Stroms entsprechend verschoben. Nach dem Betrag der Verschiebung (Hub) des bewegbaren Teilabschnitts 10 verändern sich Ventilöffnungs- und -schließmodi der Spule 7 und des Tellerventils 8, wie unten in Tabelle 4 gezeigt. Die Beziehung zwischen dem Hub und der Federkraft beim Betrieb des Solenoid-gesteuerten Ventils 1 ist dieselbe, wie in Fig. 6 gezeigt.

Tabelle 4

In Fig. 6 und Tabelle 4: Hub S₀ zeigt eine Anfangsposition; S₁ zeigt eine Position, in der der erste Anschluss 23a geschlossen ist; S₂ zeigt eine Position, in der der Endabschnitt des Wandteils 49 der Spule 7 mit dem Abschnitt mit großem Durchmesser 51 des Tellerventils 8 in Eingriff ist; und S₃ zeigt eine vorbestimmte Hubposition, die S₂ übertrifft.

Die zweite Ausführungsform bringt wie in dem Fall der ersten Ausführungsform vorteilhafte Effekte mit sich. Wie in Fig. 6 gezeigt, steigert sich die erste Feder 15 in dem Hubbereich von S₀ bis S₂ in der Federkraft, wenn der Hub größer wird, während die zweite Feder 17 sich ausdehnt, wenn sich die Spule 7 nach links in Verbindung mit der Linksbewegung des bewegbaren Teilabschnitts 10 bewegt, und folglich nimmt sie in der Federkraft ab, wenn der Hub länger wird. Entsprechend wird die durch den Solenoid 9 zu erzeugende Antriebskraft F ausgedrückt durch [(Federkraft der ersten Feder 15) - (Federkraft der zweiten Feder 17)].

In dem Hubbereich von S₂ bis S₃ nimmt die erste Feder 15 in der Federkraft zu, wenn der Hub länger wird, während die zweite Feder 17 auf einer vorbestimmten Länge gehalten wird (d. h. die Federkraft wird konstant gehalten), weil der Endabschnitt des Wandteils 49 der Spule 7 im Eingriff mit dem Abschnitt mit großem Durchmesser 51 des Tellerventils 8 ist [d. h. die Federkraft des letzten Schritts T₀ ist Null, und die Spule 7 und das Tellerventil 8 sind in dem Zustand, in dem sie einstückig durch einen steifen Körper gebildet sind]. Entsprechend weist die Antriebskraft F eine Größe auf, die ausschließlich der Federkraft der ersten Feder 15 entspricht. Daher wird es unnötig, den Solenoid 9 mit einem starken Strom zu versorgen, oder einen Solenoid 9 mit einer hohen Anzahl von Wicklungen herzustellen, was bei dem oben beschriebenen Stand der Technik notwendig war, und die Größe des Geräts kann entsprechend reduziert werden.

Nach der vorliegenden Erfindung verändern sich die Ventilöffnungs- und schließmodi der ersten und zweiten Ventilkörper in einer Anzahl von Schritten gemäß der Verschiebung des bewegbaren Teils. Das Solenoid-gesteuerte Ventil ist mit einem Begrenzungsabschnitt zum Begrenzen der Relativbewegung der ersten und zweiten Ventilkörper ausgestattet, wenn sie voneinander weg bewegt werden, so dass die beaufschlagende Kraft der zweiten Feder, die gegen die Antriebskraft der die elektromagnetische Kraft erzeugenden Einrichtung in dem Ventilöffnungs- und -schließmodus in dem letzten Schritt Null wird. Folglich wird die beaufschlagende. Kraft der zweiten Feder in dem Ventilöffnungs- und -schließ modus in dem letzten Schritt auf einem vorbestimmten Wert aufrechterhalten. Daher reduziert sich die Antriebskraft der die elektromagnetische Kraft erzeugenden Einrichtung, die erforderlich ist, um die beaufschlagenden Kräfte der ersten und zweiten Federn zu überwinden, entsprechend. Demnach wird es nicht mehr notwendig, einen starken elektrischen Strom dem Solenoid zuzuführen oder einen Solenoid mit einer hohen Anzahl von Wicklungen herzustellen, der bei dem oben beschriebenen Stand der Technik notwendig war, und die Größe des Geräts kann dementsprechend reduziert werden.

Claims

1. Solenoid-gesteuertes Ventil, das einen ersten Ventilkörper und einen zweiten Ventilkörper, die axial beweglich in einer Bohrung eines Zylinders vorgesehen sind, eine erste Feder, die zwischen dem Zylinder und dem ersten Ventilkörper angeordnet ist, eine zweite Feder, die zwischen dem ersten Ventilkörper und dem zweiten Ventilkörper angeordnet ist, und eine eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung umfasst, die ein bewegbares Teil aufweist, das verursacht, dass sich der erste Ventilkörper und der zweite Ventilkörper in Verbindung miteinander bewegen, wobei Ventilöffnungs- und -schließmodi des ersten Ventilkörpers und des zweiten Ventilkörpers in einer Anzahl von Schritten entsprechend der Verschiebung des bewegbaren Teils verändert werden,
wobei das Solenoid-gesteuerte Ventil ferner einen Begrenzungsabschnitt zum Begrenzen der Relativverschiebung des ersten Ventilkörpers und des zweiten Ventilkörpers umfasst, wenn sie voneinander wegbewegt werden, so dass eine beaufschlagende Kraft der zweiten Feder, die gegen die Antriebskraft der eine elektromagnetische Kraft erzeugenden Einrichtung wirkt, in einem Ventilöffnungs- und -schließmodus in einem letzten Sähritt der Ventilöffnungs- und -schließmodi Null wird, die sich in einer Anzahl von Schritten verändern.

2. Solenoid-gesteuertes Ventil nach Anspruch 1, wobei die eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung den ersten Ventilkörper und den zweiten Ventilkörper durch einen Drückeffekt beaufschlagt.

3. Solenoid-gesteuertes Ventil nach Anspruch 1, worin die eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung den ersten Ventilkörper und den zweiten Ventilkörper durch einen Zugeffekt beaufschlagt.

4. Solenoid-gesteuertes Ventil nach Anspruch 1, wobei der erste Ventilkörper eine Spule ist, die in der Zylinderbohrung gleitet, um einen Auslass zu öffnen und zu schließen, der in einer Seitenwand des Zylinders gebildet ist, wobei die Spule eine Spulenbohrung aufweist, die sich in axialer Richtung erstreckt, und der zweite Ventilkörper ein Tellerventil ist, der verschiebbar in der Spulenbohrung vorgesehen ist.

5. Solenoid-gesteuertes Ventil nach Anspruch 4, worin der Zylinder einen Anschluss aufweist, der mit einem Ventilsitz in Verbindung steht, der durch aixale Bewegung des Tellerventils geöffnet und geschlossen wird, und die zweite Feder in der Spulenbohrung untergebracht ist, und die erste Feder und die zweite Feder den ersten Ventilkörper bzw. den zweiten Ventilkörper in Richtung auf den Ventilsitz zu beaufschlagen, und wobei der Begrenzungsabschnitt in der Spulenbohrung so vorgesehen ist, um mit dem Tellerventil einzugreifen, wenn die eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung bewirkt, dass sich die Spule um einen vorbestimmten Betrag gegen die erste Feder bewegt.

6. Solenoid-gesteuertes Ventil, das folgendes umfasst:
ein zylindrisches Gehäuse mit einem Bodenabschnitt, wobei das Gehäuse einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist, die in verschiedenen Abständen von dem Bodenabschnitt in einer Längsrichtung vorgesehen sind, und wobei das Gehäuse ferner einen dritten Anschluss aufweist, der in dem Bodenabschnitt vorgesehen ist;
einen ersten Ventilkörper, der in dem Gehäuse in der Längsrichtung gleitbar ist, um den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss in Verbindung miteinander zu bringen und voneinander zu trennen;
einen zweiten Ventilkörper, der in dem Gehäuse in der Längsrichtung bewegbar ist, um den zweiten Anschluss und den dritten Anschluss in Verbindung miteinander zu bringen und voneinander zu trennen;
eine erste Feder, um den ersten Ventilkörper in eine Ventilöffnungsrichtung zu beaufschlagen;
eine zweite Feder, um den zweiten Ventilkörper in eine Ventilschließrichtung zu beaufschlagen;
eine eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung, die durch das Gehäuse zurückgehalten wird; und
ein bewegbares Teil, das im Betrieb mit dem ersten Ventilkörper und dem zweiten Ventilkörper verbunden ist, wobei das bewegbare Teil in dem Gehäuse in der Längsrichtung durch eine elektromagnetische Kraft der eine elektromagnetische Kraft erzeugenden Einrichtung gegen eine beaufschlagende Kraft der ersten Feder bewegbar ist, um den ersten Ventilkörper und den zweiten Ventilkörper dazu zu bringen, sich in Ventilöffnungs- oder -schließpositionen zu bewegen;
worin der erste Ventilkörper, wenn keine elektromagnetische Kraft von der eine elektromagnetische Kraft erzeugenden Einrichtung vorhanden ist, in einer Ventilöffnungsposition durch die beaufschlagende Kraft der ersten Feder angeordnet ist, und der zweite Ventilkörper in einer Ventilschließposition durch die beaufschlagende Kraft der zweiten Feder angeordnet ist;
worin, wenn die elektromagnetische Kraft der eine elektromagnetische Kraft erzeugenden Einrichtung auf einen ersten vorbestimmten Wert eingestellt ist, das bewegbare Teil den ersten Ventilkörper dazu bringt, sich in eine Ventilschließposition gegen eine Differenz zwischen den beaufschlagenden Kräften der ersten Feder und der zweiten Feder zu bewegen, und der zweite Ventilkörper in der Ventilschließposition durch die beaufschlagende Kraft der zweiten Feder gehalten wird;
worin, wenn die elektromagnetische Kraft der eine elektromagnetische Kraft erzeugenden Einrichtung auf einen zweiten vorbestimmten Wert eingestellt ist, der größer als der erste vorbestimmte Wert ist, das bewegbare Teil den ersten Ventilkörper dazu bringt, sich in die Ventilschließposition gegen die beaufschlagende Kraft der ersten Feder zu bewegen und auch verursacht, dass sich der zweite Ventilkörper in eine Ventilöffnungsposition bewegt.

7. Solenoid-gesteuertes Ventil nach Anspruch 6, worin das bewegbare Teil und der erste Ventilkörper einstückig miteinander sind.

8. Solenoid-gesteuertes Ventil nach Anspruch 6 oder 7, worin die eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung ein proportionaler Solenoidmechanismus ist, der eine elektromagnetische Kraft erzeugt, deren Größe proportional zu einem dazu gelieferten elektrischen Strom steht.

9. Solenoid-gesteuertes Ventil nach Anspruch 6, worin der erste Ventilkörper eine Spule ist, die in einer Zylinderbohrung gleitet, die in dem Gehäuse vorgesehen ist, wobei die Spule einen Spulenbohrung aufweist, die sich in einer axialen Richtung erstreckt, und der zweite Ventilkörper ein Tellerventil ist, das verschiebbar in der Spulenbohrung vorgesehen ist.

10. Solenoid-gesteuertes Ventil nach Anspruch 9, worin der dritte Anschluss mit einem Ventilsitz in Verbindung steht, der durch eine axiale Bewegung des Tellerventils geöffnet und geschlossen wird, wobei die zweite Feder in der Spulenbohrung untergebracht ist, und die erste Feder und die zweite Feder den ersten Ventilkörper bzw. den zweiten Ventilkörper in Richtung auf den Ventilsitz hin beaufschlagen, und
worin die Spule einen Begrenzungsabschnitt aufweist, der in der Spulenbohrung so vorgesehen ist, um mit dem Tellerventil einzugreifen, wenn die eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung eine elektromagnetische Kraft von dem zweiten vorbestimmten Wert erzeugt.

11. Solenoid-gesteuertes Ventil nach Anspruch 10, worin die eine elektromagnetische Kraft erzeugende Einrichtung ein Zwischenteil aufweist, das an einem gegenüberliegenden Ende zu dem ersten Ventilkörper und dem zweiten Ventilkörper in Bezug zu dem Bodenabschnitt vorgesehen ist, wobei das Zwischenteil einen Abschnitt aufweist, der sich durch den Bodenabschnitt erstreckt, um eine Bewegung des bewegbaren Teils auf den ersten Ventilkörper zu übertragen.